Фундамент ленточный толщина: минимальные и максимальные ее значения, а также как правильно рассчитать размеры под кирпичный дом

Какой должна быть толщина фундамента, как ее рассчитать

Хотите разместить рекламу ваших товаров или услуг на сайте cdelayremont.ru? Перейдите на страницу реклама, чтобы узнать о вариантах и условиях сотрудничества.

Многие индивидуальные застройщики на этапе разработки фундамента для своего дома сталкиваются с проблемой расчета его параметров, в том числе и толщины основы постройки. И правда, какой должна быть толщина плиты, если мы выбираем плитный железобетонный фундамент? Какой толщины принимать ростверк ленточного или столбчато-ленточного основания? С этими, на первый взгляд, простыми вопросами мы и попытаемся разобраться в данной статье.

В одной из следующих статей мы приведем конкретный пример расчета фундамента, а пока определим решающие факторы, оказывающие влияние на выбор толщины основания для дома:

• фундамент должен эффективно воспринимать нагрузки от здания и деформации со стороны грунтового основания. Для этого необходимо задать такую толщину фундаментной конструкции, чтобы обеспечить гармоничную работу всех ее составляющих, например, арматуры и бетона;
• понятно, что толщину фундамента можно задать заведомо достаточной, обеспечивающей 500% надежности и более, но в условиях экономии строительных материалов такой подход многим покажется неразумным;
• получается, что должен сохраняться баланс между экономичным подходом и стремлением создать действительно надежный фундамент, который прослужит долгие годы, благодаря чему построенный на нем дом сохранит свою целостность

Расчет толщины плитного фундамента

Если вы решили возводить плитный фундамент, то вас наверняка волнует вопрос определения его толщины, отталкиваясь от которой можно проводить дальнейшие расчеты, например, расчет опалубки фундамента. Мы не будем приводить кучу формул, которые используют профессиональные строители – в этом нет необходимости. При желании вы можете воспользоваться одной из многих специальных программ, которые предназначены для проведения расчетов фундамента, в том числе и плитного. Обычно толщину плиты принимают исходя из общих нагрузок от дома и характера грунта на стройплощадке. При этом отталкиваются от того, что между двумя сетками арматуры необходимо выдержать не менее 70 мм. Добавим к этому толщину защитного слоя в 50 мм, а также толщину продольной и поперечной арматуры (для прутков диаметром 12 мм), получим, что толщина плиты должна быть: 70+2×50+12×4=218 мм. Но это в нашем случае. Обычно толщину плиты принимают равной 200, 250, 300 мм. Тут многое зависит от состава грунта и равномерного залегания пород. 250 мм – оптимальное значение, с неплохим запасом.

Расчет толщины ростверка

Что есть толщина фундамента для ленточного основания? Ведь может подразумеваться ширина ленты (вид сверху), либо ее глубина (в разрезе фундамента). Очевидно, что глубина ленты принимается исходя из условий строительства: при заглублении ниже ГПГ – она одна, для мелкозаглубленного – другая. Как правило, в последнем случае ее принимают равной 500-600 мм, но для легких сооружений, например, небольшой бани, можно принять меньше – 250-300 мм. Что касается ширины ленты, то она должна быть на 100 мм больше толщины возводимых на фундаменте стен.

Какой должна быть толщина столбов для свайного фундамента

Толщина столбов принимается исходя из расчетных значений требуемой площади подошвы основания. Но при этом она не должна быть меньше 100 мм. Это, что касается буронабивных и свайных оснований. Если планируется ставить дом на столбы из сборных строительных материалов или из железобетона, то толщина опор в этом случае принимается также исходя из расчетного значения площади основания, но не менее 400 мм ввиду того, что такие столбы обычно «закапывают» на незначительную глубину и есть риск их смещения/заваливания.

Напоследок

Переживаете о том, что ваш фундамент продавится или деформируется еще каким-то немыслимым образом? Тогда ступайте со всеми расчетами к опытному строителю. Либо можно освоить программы для расчета, благо оных не так-то и мало.

минимальная и максимальная, пример расчета

Монолитные и сборные фундаменты ленточного типа являются наиболее распространенными в малоэтажном строительстве. Это объясняется оптимальным соотношением надежности, несущей способности и финансовых затрат на строительство.

От чего зависит оптимальная ширина ленты

Размеры поперечного сечения ленточного фундамента определяются проектным расчетом и зависят от таких факторов как:

• тип грунта на участке застройки;
• глубина промерзания почвы;
• уровень залегания грунтовых вод;
• расчетный вес здания с учетом снегового покрова;
• ветровые нагрузки на стены и кровлю;
• материал, из которого будет возводиться основание.

Для сбора исходных данных приходится использовать справочную литературу, проводить гидрогеологические изыскания на участке.

Нормативные документы

Ширина ленточного фундамента, прежде всего, привязана к несущей способности грунта. Для плотной устойчивой почвы достаточно добавить по 70-100 мм с каждой стороны от толщины стены для получения оптимальной ширины ленты. А вот при неплотном и рыхлом грунте ее необходимо значительно увеличивать — в некоторых случаях она может достигать 900 мм.

Чтобы избежать большого расхода бетона или каменных материалов, применяют составные конструкции из широкой бетонной опоры внизу и верхней части ленты, ширина которой зависит от толщины стен. Основная проблема широких ленточных фундаментов заключается в невозможности их применения на подвижных пучинистых почвах и при высоком уровне грунтовых вод.

Нормативных документов, которые следует использовать при выполнении расчетов, три:

• СНиП 2.01.07-85 – Нагрузки и воздействия;
• СНиП 2.02.01-83 – Основания зданий и сооружений;
• СП 131.13330.2012 – Строительная климатология.

В первом изложена методика расчета фундамента. Во втором приведены стандартные требования к фундаментным конструкциям. В третьем указана глубина промерзания грунта по климатическим зонам для большинства крупных населенных пунктов.

Получить данные о глубине залегания грунтовых вод, определить тип и структуру грунта можно только на основании гидрогеологических изысканий на участке. Их проводят специализированные организации, проводя пробное бурение на глубину ниже точки промерзания. Услуга эта не дешевая, но воспользоваться ею нужно, поскольку на надежности и безопасности не экономят.

Минимальная ширина

Методика расчета размеров сечения ленты определяет не конкретное числовое значение ширины, а величину, меньше которой она быть не должна. Реальное основание обычно на 10-20% больше, а минимальная ширина ленточного фундамента нужна для определения оптимального значения ширины и снижения расходов на строительство.

Иногда, при плотном устойчивом грунте и получении в расчетах минимальной ширины фундамента 200-250 мм, применяют компромиссный вариант. Строят нижнюю часть узкой, а верхние 300-400 мм определяют толщиной стен. Такой способ можно часто увидеть при строительстве легких бань, веранд и хозяйственных построек.

Максимальная ширина

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

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

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

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

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

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

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

Какие данные потребуются для расчета

Кроме климатологических показателей региона, гидрогеологической структуры грунта и определения материала фундаментных стен, для разработки проекта требуется определить полный вес постройки, несущую способность грунта и длину стен.

Определение нагрузки от здания

Весовая нагрузка на ленточный фундамент определяется по простой формуле:

М+П+С+В, где:

• М – мертвая масса здания, включающая вес всех строительных конструкций и элементов, в том числе фундамента;
• П – полезная нагрузка или вес всего, что будет находиться внутри постройки и создавать давление на перекрытия;
• С – максимально возможная масса снегового покрова зимой и в начале таяния;
• В – ветровое давление на стены и кровлю.

Полученный расчетный результат следует умножить на коэффициент 1,2-1,25, обеспечивая 20-25% запаса прочности конструкции ленточного фундамента.

Несущая способность или сопротивление грунта

Этот показатель приводится в нормативной литературе и определяется ГОСТ 25100-95 «Классификация грунтов». Для наиболее распространенных типов почвы он составляет (в кг/см²):

• суглинок – 1,5-2,8;
• глина сухая плотная – 1,6-3,0;
• песок мелкозернистый – 2,2-3,4;
• среднезернистый – 2,5-3,6;
• супесь – 2,6-3,6;
• песок крупных фракций – 3,6-4,6;
• гравий, щебень, галька – 5,1-6,5.

На показатель сопротивления весовым нагрузкам также влияет влажность, текучесть и пористость почвы, которые приходится учитывать при подготовке расчетных данных.

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/см².

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.

Усредненные значения ширины ленты для различных типов построек

Как показывают результаты эксплуатации здания, средняя ширина монолитного ленточного фундамента, в зависимости от типа грунта и размеров постройки, составляет:

Бани, веранды, гаражи, сараи и другие легкие хозяйственные постройки:

• на плотном грунте и глине – 250 мм;
• суглинки – 300 мм;
• песок и супеси – 350 мм;
• рыхлый песок, насыпные грунты – 450 мм.

Ширина ленты фундамента для одноэтажного дома из газобетона и легких каркасных зданий:

• плотный грунт и сухая глина – 300 мм;
• суглинки – 350 мм;
• крупно- и среднезернистый песок и супеси – 400 мм;
• рыхлый песок, плохо уплотненный насыпной грунт – 450 мм.

Под кирпичный дом высотой до двух этажей:

• плотные типы грунта – 500 мм;
• супеси и слежавшиеся пески – 600 мм.

Для строительства тяжелых домов на рыхлых, пучинистых и неустойчивых грунтах от ленточного основания лучше отказаться и подобрать другой тип основания. Однако, сначала обратитесь за консультацией к опытному специалисту. Не исключается, что в ваших расчетах есть ошибка.

Толщина основания | Минимальная толщина основания

В этой статье блога мы рассмотрим ключевые факторы, которые инженеры-строители должны учитывать при определении оптимальной толщины основания при проектировании фундамента. Мы также рассмотрим преимущества и недостатки различной толщины фундамента.

Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при определении оптимальной толщины фундамента и минимальной толщины фундамента. Ширина и толщина фундамента взаимосвязаны и зависят от нагрузки, приложенной к фундаменту.

Давайте подробно обсудим каждый фактор.

• Тип грунта

Тип грунта на площадке проекта будет иметь большое влияние на требуемую толщину основания. Типы почв можно разделить на песчаные, глинистые или гравийные. Каждый тип грунта имеет различные инженерные свойства, которые необходимо учитывать.

Основная допустимая несущая способность связана с типом грунта . Состояние почвы приводит к различной несущей способности. Чем меньше несущая способность грунта, тем выше изгибающий момент основания. Это приводит к увеличению толщины фундамента.

• Условия воздействия

Состояние грунта или окружающей среды, в которой построено сооружение, является очень важным фактором при определении тонкости фундамента.

Связан с прочностью и долговечностью фундамента. В зависимости от условий воздействия подбирают покрытие к арматуре с учетом толщины фундамента. Кроме того, мы выбирали марку бетона также на основе условий воздействия в современном дизайне. Следовательно, существует прямая зависимость между условиями воздействия и толщиной фундамента.

• Прикладываемые нагрузки

Максимальный изгибающий момент и общая сила на фундаменте являются основными результатами нагрузки колонны на фундамент. В зависимости от изгиба и сдвига толщина основания будет варьироваться.

Как определить минимальную толщину фундамента

Нет никаких специальных норм для минимальной толщины фундамента, кроме общих методов проектирования, которым необходимо следовать согласно соответствующему своду правил.

Как обсуждалось выше, эти факторы могут быть главными проблемами при проектировании фундамента и определении минимальной толщины фундамента.

• Требования к изгибу и сдвигу

Фундамент должен выдерживать изгибающие и сдвигающие усилия (вертикальный линейный сдвиг и продавливающий сдвиг ), вызванные приложенными нагрузками. Соответственно, мы можем определить минимальную толщину для фундамента. Мы всегда можем увеличить толщину, но минимальная толщина должна соответствовать этим конструктивным требованиям.

• Кроме того, другие конструктивные требования, такие как увеличение покрытия из-за неблагоприятных условий воздействия и т. д., также напрямую влияют на толщину фундамента.
• Как правило, минимальная толщина фундамента считается равной 200 мм для любого типа фундамента, такого как блочный фундамент , фундаменты стен, ленточные фундаменты и т. д.

  Учитесь на знаниях сообщества. Эксперты добавляют свои идеи в эту совместную статью на основе ИИ, и вы тоже можете.

  Это новый тип статьи, который мы начали с помощью ИИ, и эксперты продвигают его вперед, делясь своими мыслями непосредственно в каждом разделе.

  Если вы хотите внести свой вклад, запросите приглашение, поставив лайк или ответив на эту статью. Узнать больше

  — Команда LinkedIn

  Последнее обновление: 1 июня 2023 г.

  Фундамент из матов представляет собой тип мелкозаглубленного фундамента, который покрывает большую площадь и равномерно распределяет нагрузку на почву. Они часто используются для зданий с большими нагрузками, грунтами с низкой несущей способностью или неправильным расположением колонн. Однако проектирование матового фундамента требует тщательной оптимизации его толщины и армирования для обеспечения безопасности конструкции, удобства обслуживания и экономической эффективности. В этой статье вы узнаете, как оптимизировать толщину и армирование матового фундамента, используя некоторые основные принципы и методы.

  Факторы, влияющие на толщину

  Толщина фундаментного мата зависит от нескольких факторов, таких как интенсивность нагрузки, свойства грунта, допустимая осадка, сопротивление продавливанию и минимальное покрытие для долговечности. Как правило, толщина должна быть достаточной, чтобы выдерживать изгибающие моменты и силы сдвига, вызванные нагрузкой и реакцией грунта, а также ограничивать прогиб и растрескивание. Общее эмпирическое правило состоит в том, чтобы сделать толщину не менее 1/100 пролета между колоннами, но это может варьироваться в зависимости от конкретных условий и норм.

  Методы расчета толщины

  Существуют различные методы расчета толщины фундаментного мата, такие как традиционный метод, метод конечных элементов и итерационный метод. Традиционный метод предполагает, что мат ведет себя как балка на упругом основании, и использует упрощенные формулы для оценки изгибающих моментов и поперечных усилий. Метод конечных элементов использует численный подход для моделирования мата и грунта как системы дискретных элементов и расчета внутренних сил и перемещений. Итерационный метод сочетает в себе традиционный метод и метод конечных элементов и регулирует толщину до тех пор, пока не будут удовлетворены критерии прогиба и напряжения.

  Факторы, влияющие на армирование

  Армирование матового фундамента состоит из стальных стержней или сеток, которые помещаются в верхний и нижний слои бетона для сопротивления растягивающим напряжениям. Коэффициент армирования, расстояние, диаметр и ориентация зависят от нескольких факторов, таких как нормы проектирования, прочность бетона, контроль растрескивания, требования к анкеровке и возможность строительства. Как правило, армирования должно быть достаточно, чтобы обеспечить достаточную прочность, пластичность и ширину трещин мата при эксплуатации и предельных нагрузках.

  Методы расчета армирования

  Существуют различные методы расчета армирования матового фундамента, такие как упругий метод, пластический метод и метод линии текучести. Упругий метод предполагает, что мат ведет себя линейно, и использует зависимости между напряжением и деформацией бетона и стали для определения требуемой площади и распределения армирования. Пластический метод предполагает, что мат ведет себя нелинейно, и использует условия предела прочности и равновесия для определения схемы армирования и емкости. Метод линии текучести является частным случаем пластического метода, который предполагает, что мат выходит из строя вдоль определенных линий шарниров, и использует геометрические и энергетические соображения для определения потребности в армировании.

  Методы оптимизации

  Оптимизация толщины и армирования матового основания включает в себя поиск оптимальной комбинации проектных переменных, которые минимизируют стоимость и максимизируют характеристики мата. Существуют различные методы оптимизации, такие как линейное программирование, нелинейное программирование, генетический алгоритм и искусственная нейронная сеть. Эти методы используют математические модели, алгоритмы и искусственный интеллект для поиска оптимального решения в допустимом диапазоне проектных переменных и ограничений.

  Преимущества оптимизации

  Оптимизация толщины и армирования матового фундамента может принести ряд преимуществ, таких как снижение расхода материалов, повышение эффективности конструкции, повышение удобства обслуживания, снижение воздействия на окружающую среду и экономия конструкции.