Онлайн калькулятор расчета размеров, арматуры и количества бетона монолитного ленточного фундамента
Онлайн калькулятор монолитного ленточного фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа фундамента, обязательно обратитесь к специалистам.
Л енточный фундамент представляет собой монолитную замкнутую железобетонную полосу, проходящую под каждой несущей стеной строения, распределяя тем самым нагрузку по всей длине ленты. Предотвращает проседание и изменение формы постройки вследствие действия сил выпучивания почвы. Основные нагрузки сконцентрированы на углах. Является самым популярным видом среди других фундаментов при строительстве частных домов, так как имеет лучшее соотношение стоимости и необходимых характеристик.
С уществует несколько видов ленточных фундаментов, такие как монолитный и сборный, мелкозаглубленный и глубокозаглубленный. Выбор зависит от характеристик почвы, предполагаемой нагрузки и других параметров, которые необходимо рассматривать в каждом случае индивидуально. Подходит практически для всех типов построек и может применяться при устройстве цокольных этажей и подвалов.
П роектирование фундамента необходимо осуществлять особенно тщательно, так как в случает его деформации, это отразится на всей постройке, а исправление ошибок является очень сложной и дорогостоящей процедурой.
Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта.
Источник
Расчет сечения ленты фундамента
Расчет фундамента — ответственный этап подготовки перед строительством. Выполнить его нужно для того, чтобы понять какие нужны размеры сечения и диаметры арматуры. Для этого потребуется собрать исходные данные, именно от их точности будет зависеть грамотность вычислений.
Метод расчета
Ленточный фундамент можно рассчитать двумя способами: по несущей способности грунтов под подошвой или 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.
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.)
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.
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.
Источник
Как правильно рассчитать диаметр арматуры для ленточного фундамента?
Ленточный фундамент – это самый распространенный вариант основания здания. В большинстве случаев он применяется с усилением арматурой.
Армирование необходимо для защиты бетона от изгибающих и растягивающих нагрузок, которые его разрушают. Характеристики фундамента и всего здания во многом зависят от точности расчета диаметра арматуры.
Арматура какого диаметра применяется для возведения ленточного фундамента, как ее выбрать, как правильно рассчитать, расскажем в статье.
Содержание
Правила выбора
В строительстве фундаментов применяется два вида арматуры – композитная и металлическая. Традиционно используются металлические прутки. Они выпускаются с диаметром от 5 до 32 мм.
Композитный материал для усиления фундаментов применяется относительно недавно, но он уверенно вытесняет металлический аналог. Преимущества композитного материала – отсутствие электропроводности и устойчивость к коррозийным процессам.
При выборе необходимо учитывать основные характеристики строящегося здания – площадь, этажность, вид стеновых материалов, вариант кровли, тип грунта и степень его пучинистости.
Каркас состоит из продольных прутков, вертикальных и поперечных. Поперечные и вертикальные элементы необходимы для придания конструкции жесткости. Основную нагрузку берут на себя продольные прутки. Они изготавливаются обычно из рифленой арматуры 12-14 см.
Благодаря рифленой поверхности прутки лучше сцепляются с бетоном, что обеспечивает фундаменту сопротивляемость растягивающим нагрузкам. Поперечины могут быть выполнены из гладких прутьев толщиной от 4 до 10 мм.
Требования по СНиП
Установленные правила СНиП определяют толщину и количество продольных арматурин. Согласно принятым требованиям, суммарное сечение всех основных элементов каркаса должно составлять не менее 0,1% от сечения всей фундаментной ленты (СНиП 52-01-2003).
Применять можно прутки любой толщины от 10 мм. Количество продольных прутков должно быть не меньше 4, так как иначе не получится сконструировать надежный устойчивый каркас.
Это означает, что самые легкие постройки требуют обустройства каркаса их 4 прутков 10 мм. Для более массивных зданий делаются индивидуальные расчеты.
Минимальный диаметр стержней в зависимости от назначения армирования
Поскольку нагрузку от постройки несут только продольные прутки, в СНИП указаны требования именно к ним.
Источник
Расчет ширины ленточного фундамента
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:
- – Нагрузки и воздействия; – Основания зданий и сооружений; – 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/см 2 ):
- 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/см 2 .
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:
Источник
Практический пример расчета ленточного фундамента
Расчет фундамента — ответственный этап подготовки к строительству. Выполнить его нужно для того, чтобы понять какие размеры сечения нужны, сколько необходимо арматуры и какого диаметра. Перед тем как правильно рассчитать опорную часть здания, потребуется собрать исходные данные. Именно от их точности будет зависеть грамотность вычислений.
Что нужно сделать
Чаще всего при частном строительстве используют ленточный фундамент. Такой тип позволяет сделать в доме подвал, но в некоторых случаях он может быть экономически невыгодным. Чтобы составить смету на выполнение работ (или примерно прикинуть, сколько потребуется вложений), нужно выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента, также вычислить объем бетона и его геометрические размеры.
Чаще всего в частном строительстве закладывают ленточный фундамент
Методика расчета предполагает вычисление трех величин. Расчет ленточного фундамента в результате должен дать такие сведения о конструкции:
- глубина заложения подошвы;
- ширина основания;
- ширина по всей высоте.
Расчет фундамента для дома из кирпича или других материалов обязательно начинают с определения глубины заложения. Она зависит от пучинистости грунта, уровня грунтовых вод и климата. Если неправильно высчитать эту характеристику, здание может разрушиться под действием сил морозного пучения. Лента будет одновременно подвергаться воздействию влаги и холода, что приведет к неравномерным деформациям и трещинам.
Ширина основания должна быть достаточной для того, чтобы равномерно передать массу здания на грунт. Чем меньше прочность почвы, тем шире потребуется подошва. За счет большой площади удается распределить нагрузку от ленточного фундамента для дома на основание так, что на каждый его участок приходится не больше допустимой величины.
Фундамент должен быть заложен ниже уровня промерзания грунта
Ширина ленты по всей высоте обычно принимается конструктивно. Она должна быть чуть больше наружных стен. При этом учитывают способ изготовления ленты. Для монолитного фундамента может быть достаточно ширины сечения 200—300 мм, в то время как сборный рекомендуют делать не менее 400—600 мм. Также этот показатель зависит о глубины заложения. Чем она больше, тем сильнее будут опрокидывающие воздействия (потребуются более мощные стены подвала).
Подготовительные работы
Перед тем как рассчитать фундамент для дома, проектировщику нужно выяснить геологические данные участка. Для крупных зданий выполняют специальные геологические изыскания. В частном строительстве допустимо провести исследования самостоятельно. При этом все характеристики назначаются по визуальному осмотру.
Чтобы правильно рассчитать фундамент, почву исследуют двумя способами:
- отрывка шурфов, которые представляют собой глубокие ямы с размерами в плане 1х2 м (в среднем);
- бурение скважин ручным буром.
В первом случае на тип грунта смотрят по стенкам шурфа. Во втором — проверяют почву на лопастях бура.
Для исследования почвы проводят осмотр стенок шурфа
Исследования проводят на глубину, которая на 50 см превышает предполагаемое заложение ленты (которое назначили только по отметке промерзания). При проведении работ надо выяснить следующие характеристики:
- тип грунта в уровне подошвы;
- расположение уровня грунтовых вод (УГВ);
- наличие на участке линз слабой почвы.
Чтобы точно понять УГВ, потребуется провести исследование в нескольких точках. Минимум одна из этих точек должна находиться в низине участка. Работа в засуху не дает точного результата, поскольку влага может уйти глубоко в землю.
Лучше всего выяснять УГВ весной. В этом случае фундамент ленточный не будет бояться даже половодья.
Линзы слабого грунта найти бывает сложно. Для этого нужно делать шурфы или скважины очень часто. В большинстве ситуаций в этом нет необходимости. Если во время строительства обнаружится такая неприятность, ее засыпают щебнем, гравием или песчано-гравийной смесью.
Если УГВ на участке находится глубоко, то можно использовать ленту глубокого заложения (более 1,5 м). При этом вода должна располагаться на 50 см ниже подошвы здания. При расположении УГВ на расстоянии менее чем 1,5 м от поверхности, разумно выбрать мелкозаглубленную конструкцию. Но такой тип имеет ограничения. Если влага находится выше, стоит рассмотреть другой вариант фундамента: плиту или сваи.
Выбор фундамента по заглублению зависит от УГВ
Чтобы выполнить расчет основания фундамента, потребуется знать прочность почвы. Характерные признаки каждого типа грунта можно найти в ГОСТ 25100-2011. Особое внимание стоит обратить на приложения к этому документу. Несущую способность каждого типа берут из таблицы ниже.
| Тип основания | Максимальная несущая способность в кг/см2 |
|---|---|
| Галька с примесью глины | 4,50 |
| Гравийный | 4,00 |
| Песок крупной фракции | 6,00 |
| Песок средней фракции | 5,00 |
| Песок мелкой фракции | 4,00 |
| Песок пылеватой фракции | 2,00 |
| Суглинок или супесь | 3,50 |
| Глинистый | 6,00 |
| Просадочный | 1,50 |
| Насыпной с уплотнением | 1,50 |
| Насыпной без уплотнения | 1,50 |
Типы, которые обладают прочностью 2 и менее кг/см2, не рекомендуют использовать в качестве основания. Перед строительством потребуется выполнить их замену на песок средний или крупный.
Определение глубины заложения
Чтобы правильно рассчитать фундамент, потребуется учесть три параметра одновременно:
- УГВ (подошва должна быть минимум на 50 см выше);
- отметку пола подвала (подошва располагается минимум на 20—30 см ниже);
- отметку промерзания (подошва должна быть минимум на 30 см ниже).
Глубину промерзания рассчитывают по формулам из нормативных документов. Чтобы упростить задачу могут понадобиться готовые таблицы. В них приведены значения для крупных населенных пунктов.
Для определения глубины промерзания проще всего воспользоваться готовой таблицей
Вычисление нагрузок
Перед тем как рассчитать фундамент под дом, потребуется рассчитать нагрузку. Удобнее выполнять сбор нагрузок на фундамент в табличной форме. Все нагружения делятся на два типа: постоянные и временные. Последние являются временными условно, поскольку включают в себя мебель, оборудование и т.п. Постоянные состоят из массы конструкций здания.
Расчет нагрузки на фундамент можно выполнить полностью самостоятельно с учетом точных характеристик используемых материалов. Но вполне достаточно будет воспользоваться таблицей ниже. В ней приведены средние значения, но нагрузка на фундамент от этого изменится некритично.
| Конструкция | Величина нагрузки, кг/м2 | Коэффициент надежности |
|---|---|---|
| Стена из кирпича 510 мм | 920 | 1,3 |
| Стена из кирпича 640 мм | 1150 | |
| Брусовая стена 150 мм | 120 | 1,1 |
| Брусовая стена 200 мм | 160 | |
| Стена по деревянному каркасу с утеплением 150 мм | 30-50 | |
| Перегородки из гипсокартона 80 мм | 30 | |
| Перекрытие из плит ПК с цементной стяжкой | 625 | 1,2 |
| Перекрытие деревянное с утеплением | 150 | 1,1 |
| Фундамент из железобетона в кг/м3 (!) | 2500 | 1,2 — для сборного 1,3 — для монолитного |
| Крыша с учетом типа покрытия | ||
| Металл | 60 | 1,05 |
| Керамика | 120 | 1,2 |
| Битумные материалы | 70 | 1,1 |
| Временные нагрузки | ||
| От людей и мебели | 150 | 1,2 |
| Снежный покров | По СП “Нагрузки и воздействия” табл. 10.1 с учетом расположения участка строительства | 1,4 |
Нагрузку на фундамент каждого типа, чтобы верно посчитать сечение, умножают на коэффициент надежности.
Источник