Расчет ленточного фундамента: Калькулятор ленточного фундамента
Расчет ленточного фундамента (пример)
Содержание
- Основные этапы расчета
- Важность определения типа грунта
- Расчет массы будущего здания
- Определение размеров основания: пример
Когда расчет по несущей способности
Ленточные фундаменты активно используются при возведении небольших хозяйственных построек, частных жилых зданий и небольших административных корпусов. Фундаментная бетонная лента способна выдерживать значительные нагрузки, но это возможно только при наличии четкого и правильного расчета.
Существует классическая лента мелкозаглубленного типа, глубина заложения подошвы ленты может составлять до метра, такой вариант основания подходит для ровных площадок. Также учитывается глубина залегания грунтовых вод.
Основные этапы расчета
Ленточное основание также часто возводят в комбинации со сваями, в результате получается свайно-ростверковый фундамент. Но перед началом строительных работ нужно обязательно сделать расчет нагрузки на сваи со стороны будущего здания, чтобы они не перекосились или не деформировались. Главный этап при возведении ленточного основания – это расчет нулевого уровня ленты для любого жилого дома, вплоть до бани.
Расчет ленточного фундамента состоит из нескольких основных этапов:
- Определение типа грунта для определения возможности использования винтовых свай и ленточного ростверка.
- Расчет массы будущего сооружения;
- Корректирование размеров фундамента под расчетные нагрузки с учетом типа почвы и глубины промерзания грунта.
Любой ленточный фундамент, независимо от конструкции и размеров, будет установлен на почве, особенности которой следует учесть перед началом всех расчетных работ.
Важность определения типа грунта
Таблица с указаниями выбора основания в зависимости от типа грунтаОт показателей несущей способности грунта будет зависеть на какую глубину нужно погружать сваи и выкапывать траншею для опалубки и заливки ленты, учитывается расчетная глубина основания. Анализ структуры грунта можно сделать тремя способами:
- Выкопать в разных местах размеченной территории под будущее здание или баню вертикальные углубления, и проанализировать структуру грунта.
- Взять на анализ керн грунта на различной глубине способом глубокого бурения;
- Обратиться в геологическую службу, а она предоставит приблизительную карту грунтов на данной территории с указанием уровня залегания грунтовых вод.
Большинство срезов покажет, что грунт на различной глубине не однороден. Сначала идет слой рыхлой плодородной почвы, которую необходимо полностью снять. Затем возможен суглинок или песок, на таком грунте строить фундамент лучше сразу на сваях. Возможен вариант каменистой почвы (содержащих в профиле значительное
Любой песчаный или глинистый сухой грунт, независимо от структуры, имеет несущую способность от 2 кг/см 2. Это исходная величина для первичного расчета будущей конструкции фундамента, а также глубины его залегания. Большинство бань и небольших деревенских дач строятся из древесины или кирпича. Грунт массу легкого здания хорошо выдерживает, и будет достаточно рассчитать необходимое количество строительных материалов. Но можно себя и подстраховать, увеличив ширину подошвы.
Если приходится увеличивать ширину подошвы фундамента, нужно обязательно повторно рассчитать необходимое количество строительных материалов, а также толщину свай для бани, например, если используется свайно-ростверковое основание.
Геологическая разведка даст ответ на ключевой вопрос, на каком уровне находится граница промерзания почвы. Ниже этого уровня грунт уже максимально уплотнен, поэтому он способен выдерживать огромные нагрузки. Оптимальное решение – это начать строить подошву фундамента уже ниже границы промерзания. Грунт, расположенный выше уровня промерзания, насыщен влагой, поэтому в зимний период увеличивается в размерах. В результате, возникает деформация строительных конструкций и любое здание, даже баня, со временем просто разрушится.
Расчет массы будущего здания
Таблица расчета нагрузки материала строения на фундаментНа ленточный фундамент действует нагрузка от горизонтального и вертикального воздействия грунта, а также самого здания. Поэтому, масса будущего здания играет важную роль при выборе типа и габаритных размеров фундамента. Глубина залегания уже есть, она составит зону ниже точки промерзания почвы. Расчет массы дома, даже обычной бани, будет проводиться по следующим параметрам:
- Масса несущих стен и перекрытий. Условно, можно принять за пример обычную деревянную баню с размерами стен 10х10 метров и высотой 4 метра.
Суммарно, на возведение стен и перекрытий пойдет 400 м3 древесины при массе за кубометр 100 кг. Таким образом, масса несущих стен и перекрытий составит 40 тонн.
- Масса крыши и возможного снегового наста. Его нужно рассчитывать в каждом случае индивидуально, тут действует принцип теоремы Пифагора с учетом массы кровельных материалов. За массу снега, которая может одновременно быть на двухскатной крыше с небольшим углом наклона, часто принимают для бани 1 тонну.
- Масса будущего фундамента. Рассчитывается также легко, ведь есть габаритные размеры фундамента и его глубина залегания, а массу необходимого для его возведения бетона посчитать не придется и рассчитывать. Такие данные дает сам производитель строительных материалов.
После расчета и суммирования всех полученных показателей становится ясно, что баню с габаритными размерами 10х10 метров вполне способен выдержать ленточный мелкозаглубленный фундамент. Его можно устанавливать и выше уровня промерзания почвы, только при условии, если он будет залит на песчано-гравийной подушке, и будет предусмотрена гидроизоляция.
Определение размеров основания: пример
Схема с размерами ленточного основанияТеперь можно приступать к расчету необходимого для заливки фундамента бетона. Количество арматуры чаще всего не считают, так как ее пойдет минимум, учитывая массу бани. Поэтому принимают за единственно верный показатель − объем бетона. Для бани площадью 100 м 2, ширина бетонной ленты 0,4 м и глубина 0,6 м, необходимое количество бетона будет составлять 100 х 0,4 х 0,6=24 м 3. Это тот объем бетона, который нужно изначально подготовить, чтобы одновременно залить ленточный фундамент для бани.
Можно также учесть арматурный пояс. Его делают с продольных металлических ребристых прутьев диаметром 12 мм и вертикальных прутьев сечением 10 или 8 мм. Горизонтальные пояса устанавливают с интервалом 20−30 см от глубины до поверхности, но обязательно края должны быть спрятаны в фундаменте на расстоянии до 5 см от поверхности.
Нередко используют несъемную опалубку, которая обеспечивает дополнительную несущую способность основанию и делает поверхность максимально гладкой. В этом случае, вертикальные прутья должны быть спрятаны в бетоне, интервал между поясами составляет 50−60 см. Все соединения следует делать только с помощью проволоки или зажимов, сварку лучше не использовать.
Рекомендуется делать расчеты ленточных оснований для любого здания, даже небольшого гаража или хозяйственной постройки. Так как только после правильного расчета нулевого уровня, выбора оптимальных строительных материалов и конструкций будет гарантия того, что сооружение прослужит максимально возможный срок.
Расчет материалов Вы так же можете произвести на нашем онлайн калькуляторе доступном в меню.
онлайн калькулятор, расчет размеров глубины, высоты, ширины, периметра
Любое строение должно иметь под собой фундамент. Для того чтобы здание прослужило много лет, очень важно правильно рассчитать параметры фундамента. А для того чтобы сделать все верно, нужно знать определенные характеристики.
Расчет ширины
Для закладки основы здания важно, какой грунт на участке, на каком уровне находятся грунтовые воды, вес самого здания, насколько промерзает земля.
Все работы по проектированию основываются на инженерных расчетах. Это сложные расчеты, поэтому обычно пользуются усредненными значениями нагрузок для вычислений.
Крыша:
- шифер — 40-50 кг/м2;
- рубероид — 30-50 кг/м2;
- черепица — 60-80 кг/м2;
- листовая сталь — 20-30 кг/м2.
Стены:
- кирпич — 200-270 кг/м2;
- железобетон — 300-350 кг/м2;
- дерево — 70-100 кг/м2;
- каркас с утеплителем — 30-50 кг/м2.
Высчитать ширину можно по формуле:
Sопор ≥ Рдом/ Qн.сп, где:
Sопор – нижняя опорная площадь;
Рдом — вес здания;
Qн. сп — несущая способность грунта
Несущая способность грунта – это возможность грунта выдерживать нагрузку на 1 см площади.
Для двухэтажного дома
Для двухэтажного дома ширину рассчитывают исходя из ширины кладки и нагрузки, которую будет выдерживать дом. Однако, рассмотрим, какие параметры понадобятся для расчетов.
Во-первых, несущая способность – она должна полностью согласовываться с данным параметром. Во-вторых, толщина несущих стен планируется примерно на 0,1 м меньше, чем ширина основания. В-третьих, расстояние между фундаментом и армирующей сеткой должно быть 200 мм.
Для того чтобы совершенно точно рассчитать ширину фундамента, нужны такие значения, как вес, объем и площадь всего фундамента.
Наиболее точно рассчитать ширину сможет только специалист, они советуют тем, кто строит дом сам, брать за отправную точку ширину ленты фундамента 400 мм. Некоторые специалисты советуют просто делать ленту фундамента шире на 100 мм, чем предполагаемая ширина стен. Еще один способ определения ширины – подбор нагрузки так, чтобы на каждые 2 см фундамента приходилось не более 2 кг веса дома.
Для дома из бруса
Для дома из бруса ширина рассчитывается исходя, как говорилось выше, из ширины бруса, нагрузки на фундамент и качества грунта. Возьмем, к примеру, дом размером 6х8 м, размер бруса 15х15 см, ширина утеплителя 40 мм, наружной отделки 360 мм.
Рассчитать ширину ленты фундамента можно по очень простой формуле, примерно такой:
Ш = Б + У + О, где
Ш – ширина фундамента;
Б – ширина бруса;
У – ширина утеплителя;
О – ширина отделочного материала
В нашем случае складываем: 15 + 4 + 36 = 55. Получается, что ширина ленты должна быть 55 см.
Важно! Если на участке слабый, рыхлый грунт, то при установке фундамента советуем углубить его примерно на 80 см. Ширину подошвы можно сделать больше, чем верх ленты.
Для дома из пеноблоков
Для дома из пеноблоков не обязательно строить тяжелый громоздкий фундамент, так как этот материал достаточно легкий. Глубина расположения основания под дом может быть не ниже 60 см. Ширина делается больше ширины несущих стен на 10 см.
Для каркасного дома
Для каркасного дома свойственна легкость и надежность. Возводить его можно на любых почвах, фундамент заглубляется на 50 см. Толщина основания для данного типа дома должна быть равна толщине стен. Для тех, кто хочет рассчитать размеры с высокой точностью, можно предложить формулу:
Шф = Н: (С – В), где
Шф – ширина фундамента,
Н – нагрузка на площадь внешняя,
С – значение сопротивления грунта;
В – значение, учитывающее самую меньшую величину веса почвы.
Расчет высоты
По СНиПам фундамент должен выступать над землей не менее 20 см, однако, на практике, при учитывании главного параметра – глубины промерзания почвы, эта величина увеличивается до 30-35 см.
Чем глубже уровень промерзания, тем больше должна быть высота фундамента. При промерзании до 3 м, высота фундамента может доходить до 1м.
Для двухэтажного здания выбор высоты выступа фундамента над землей совершенно не важен, этажность никоим образом не влияет на устойчивость или прочность здания. При постройке руководствуются удобством сооружения входа в здание.
По нормам, при входе должно быть не меньше 3-х ступеней, а это возможно при оптимальном значении 35-40 см. Такой выступ выполняет еще одну функцию – защищает конструкции от постоянного воздействия грунтовых и атмосферных осадков. Также для того, чтобы вода не оказывала разрушительного действия на основание дома по окончании строительства желательно сделать отмостку вокруг здания.
Минимальным значением считается высота над землей – 35-40 см, но если фундамент будет выше этих значений, то это допустимо. Единственное условие – высота выступа не должна превышать ширину фундамента.
Подведем итог: фундамент – главная часть сооружения, от которого зависит долговечность здания. Поэтому подходить к его сооружению надо ответственно, точно производя расчеты и придерживаясь существующих норм и правил в строительстве.
Только в этом случае возводимое здание будет надежным, долго прослужит и станет надежным прибежищем.
Как правильно рассчитать размеры фундаменты Вы можете узнать, посмотрев следующее видео:
- Автор: Марина Романенко
- Распечатать
Оцените статью:
(3 голоса, среднее: 1.7 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Расчет и проектирование железобетонных фундаментов на основе ACI 318-19
🕑 Время чтения: 1 минута
318M-19: Строительные нормы и правила, требования к бетону и комментарии основан на принципах действия луча с небольшими изменениями.
Фундамент стен должен быть спроектирован так, чтобы безопасно поддерживать несущие или ненесущие стены, а также передавать и распределять нагрузки на грунт таким образом, чтобы не превышалась несущая способность грунта. В дополнение к предотвращению чрезмерной осадки и вращения и обеспечению достаточной безопасности от скольжения и опрокидывания.
Фундамент стены проходит вдоль стены. Размер основания и толщина стены фундамента определяются исходя из типа грунта на площадке и условий нагрузки. Площадь и распределение армирования осуществляется на основании требований ACI 319-19 (Требования строительных норм и правил к конструкционному бетону.
Состав:
- Расчет фундамента стены
- Размер фундамента
- Глубина фундамента
- Рассчитать площадь армирования0012
- Основное армирование
- Минимальное армирование
- Расстояние между стержнями/ размещение
Принципы расчета фундаментов стен применимы только к простым опорным балкам стен
5 модификации. На рис. 1 показано основание стены с действующими на него силами. Если бы из этих сил вычислялись изгибающие моменты, то было бы обнаружено, что максимальный момент приходится на середину ширины.
На самом деле очень большая жесткость стены изменяет эту ситуацию, достаточно вычислить момент на торце секции стены 1-1. Трещины напряжения образовались под лицевой стороной стены, а не посередине.
Рис. 1: Критические сечения для момента и поперечной силы в фундаменте стеныДля фундаментов, поддерживающих каменные стены, максимальный момент вычисляется посередине между серединой и лицевой стороной стены, поскольку кладка менее жесткая, чем бетон. Максимальный изгибающий момент (Mu) в фундаментах под бетонными стенами рассчитывается по уравнению 1.
Где:
qu: предельная несущая способность грунта под фундаментом стены, которая равна предельной распределенной нагрузке, деленной на требуемую площадь фундамента.
b: ширина основания стены.
а: ширина стены, опирающейся на фундамент стены.
Вертикальную поперечную силу (Vu) можно рассчитать на участке 2-2, расположенном на расстоянии d от поверхности стены. Уравнение 2 можно использовать для расчета поперечной силы. Расчет длины развертки основан на участке максимального момента (участок 1-1).
Где:
d: расстояние между поверхностью стены и местом приложения вертикальной поперечной силы, равное эффективной глубине секции фундамента стены.
Размер фундамента
Размеры фундамента определяются для нефакторизованных нагрузок и эффективного давления грунта (qe), которое рассчитывается на основе допустимого опорного давления (qa). Причина использования нефакторизованных нагрузок заключается в том, что при расчете фундамента безопасность обеспечивается общими коэффициентами безопасности.
Допустимое опорное давление устанавливается по принципу механики грунтов, на основании нагрузочных испытаний и других экспериментальных определений. Допустимое опорное давление при эксплуатационных нагрузках рассчитывается с использованием коэффициента безопасности от 2,5 до 3. Этот коэффициент безопасности предотвращает превышение несущей способности грунта и удерживает его осадку в допустимых пределах. 9.
L: динамическая нагрузка на фундамент.
qe: эффективное опорное давление, равное допустимой несущей способности (вес насыпи + вес бетона)
Если присутствуют другие нагрузки, такие как ветровые и сейсмические нагрузки, то следует также использовать уравнение 4 для расчета площади фундамента. . Наибольшее значение этих двух уравнений считается площадью основания.
Где:
w: равно 1,3, если ветровая нагрузка рассчитывается на основе ASCE, в противном случае она была бы равна 1.
W: ветровая нагрузка
E: сейсмические силы необходимая площадь. Длина фундамента принимается равной 1 метру.
Глубина фундамента
Согласно ACI 318-19, раздел 13.3.1.2, общая глубина фундамента должна выбираться такой, чтобы эффективная глубина нижней арматуры составляла не менее 150 мм.
В наклонных, ступенчатых или конических фундаментах глубина и расположение ступеней или угол наклона должны быть такими, чтобы проектные требования удовлетворялись на каждом участке.
Расчет площади армирования
Основное армирование
Площадь основного армирования вычисляется с использованием следующего выражения.
Где:
As: площадь основной арматуры
Mu: предельный момент, взятый из уравнения 1.
Phi: коэффициент снижения прочности, равный 0,9.
fy: предел текучести стали.
d: эффективная глубина, взять защитный слой бетона 75 мм.
а: глубина прямоугольного блока напряжений.
В уравнении 5 предполагается глубина прямоугольного блока напряжения. Затем методом проб и ошибок вычисляется площадь стали. Рекомендуются три попытки, и рекомендуется взять (0,2 x глубина основания) в качестве первой попытки для a.
Минимальная арматура
Минимальная арматура рассчитывается с использованием следующих выражений:
Для стали марки менее 420:
Для стали марки 420:
Где:
b: ширина основания
h: высота основания
Площадь распределенной арматуры равна значению уравнения 7. Итак, это значение распределенной арматуры для фундамента стены.
Расстояние между стержнями/размещение
Площадь армирования, рассчитанная по уравнению 5, делится на площадь одного стержня (Ab) для оценки количества стержней (n). Затем площадь площади стержней, используемая для расчета расстояния между основной арматурой, с использованием следующего выражения
Расстояние между основными стержнями:
Расстояние между распределенными стержнями:
Количество распределенных стержней равно площади стали из уравнения 7, деленной на площадь одного стержня, используемого для распределенной арматуры. Затем расстояние вычисляется путем деления ширины фундамента на количество распределенных стержней.
Максимальное расстояние:
Максимальное расстояние равно 3 часам или 450 мм. поэтому расстояние между стальными стержнями не должно превышать это значение.
Прочность бетона на сдвиг
Расчетная прочность бетона на сдвиг должна быть равна или больше предельной силы сдвига, рассчитанной по уравнению 2, в противном случае необходимо увеличить глубину основания. Прочность бетона на сдвиг рассчитывается следующим образом:
Где:
Vc: прочность бетона на сдвиг
Phi: коэффициент снижения прочности, равный 0,75.
Ламда: равно 1 для бетона нормальной прочности.
fc’: прочность бетона на сжатие не менее 17 МПа.
b: ширина фундамента.
d: эффективная глубина фундамента.
Рис. 2: Фрагмент армированияКраткое изложение процедуры проектирования
- Расчетная толщина основания (h), которая должна соответствовать требованиям к сдвигу и обеспечивать минимальную эффективную глубину 150 мм.
- Расчет веса насыпи и веса фундамента.
- Расчет эффективной несущей способности, qe.
- Оценка требуемой площади, Areq
- Рассчитать расчетное давление (qu) на основании фундамента (Areq) из-за факторизованных нагрузок.
- Расчет силы сдвига и расчетной прочности бетона на сдвиг для проверки требований к сдвигу.
- Рассчитайте максимальный момент, а затем площадь армирования.
- Расчет минимального армирования и максимального расстояния.
- Расчетное расстояние между основными и распределенными стержнями.
- Начертить проект.
Подробнее:
Каковы требования к толщине ленточного фундамента?
Типы ленточного фундамента | Строительство и проектирование ленточного фундамента
Что такое ленточный фундамент : Ленточный фундамент — это мелкозаглубленный фундамент, который используется для обеспечения непрерывной ленточной поддержки линейной конструкции. Это бетонная полоса, обычно укладываемая в траншею. Минимальная толщина этой бетонной полосы составляет 150 мм.
Эта основа широко используется. Существуют разные типы фундамента. Здесь речь идет только о ленточном фундаменте. В этой статье мы обсудим ленточный фундамент, где он может подойти, а может и не подойти.
Использование ленточного фундамента
Здесь мы помещаем список правил, по которым можно сделать ленточный фундамент.
2. Толщина ленточного фундамента не менее 150мм.
3. Нижний уровень ступенчатого фундамента перекрывается верхним уровнем по толщине или высоте.
4. Высота ступени может быть равна или меньше толщины фундамента.
Что нужно помнить при строительстве ленточного фундамента
Большая растительность
Существующие деревья являются причиной вытягивания из почвы заметного количества влаги. Зимой и летом почва может подниматься и опускаться до 40 мм. Там, где вырублены деревья, те места не подходят для ленточного фундамента. Эмпирическое правило заключается в том, что конструкция находится вдали от деревьев, по крайней мере, на высоту деревьев.
В Британском стандарте 5837 упоминается, что фундаменты, возводимые на площади, равной ожидаемой высоте взрослых деревьев, должны принимать меры предосторожности.
1. Закладка фундамента
2. Строительный инспектор должен рассмотреть другие меры.
3. Там, где деревья расположены рядами, она может быть увеличена до 1,5-кратной высоты деревьев.
Также помните, что мертвые деревья могут стать причиной ослабления подшипника.
Горнодобывающая промышленность
Если есть история раскопок, то местные власти должны принять специальные меры по добыче полезных ископаемых. Размер фундамента зависит от нагрузки на него. Стены сидят в фундаменте, и нагрузки распределяются по всему имуществу.
Здесь рассчитывается нагрузка на недвижимость и рассчитываются фундаменты. Характер грунта и конструкция фундамента связаны. В конце составляется таблица для фундамента, в которой указаны размеры фундамента в определенных грунтовых условиях. Эта таблица показана здесь следующим образом.
Таблица: Свод правил ленточного фундамента | |||
Тип недр | Состояние недр | Полевые испытания Применимо | Минимальная ширина в мм |
Камень | Не уступает песчанику, известняку или твердому мелу | Для земляных работ требуется как минимум пневматический или другой механический кирка | В каждом *корпусе – равна ширине стены |
Гравий или песок | Компактный Компактный | Требуется кирка для раскопок.![]() | *250 – *300 – *400 – *500 – *600 – *650 |
Глина или песчаная глина | Жесткий | Нельзя формовать пальцами, для удаления требуется отмычка/пневматическая/механическая лопата | *250 – *300 – *400 – *500 – *600 – *650 |
Глина или песчаная глина | Фирма | Можно формовать при сильном надавливании пальцами и выкапывании вручную с помощью черенка или лопаты | *300 – *350 – *450 – *450 – *600 – *750 – *850 |
Песок / илистый песок / глинистый песок | Свободный | Можно выкопать лопатой. Деревянный квадратный колышек 50 мм легко забивается | *400 – *600 – Далее необходимо указать проектировщик/архитектор/инженер |
Ил / Глина / Песчаная глина / Алевритовая глина | Довольно легко формуется пальцами и легко выкапывается | *450 – *650 – Далее необходимо указать проектировщик/архитектор/инженер | |
Ил / Глина / Песчаная глина / Алевритовая глина | Очень мягкий | Натуральный образец, в зимних условиях выделяется между пальцами при сжатии в кулаке | *600 – *850 – Далее необходимо указать проектировщик/архитектор/инженер |
Типы нагрузок в ленточном фундаменте
Существует три различных типа нагрузок:
1.