Расчет фундамента ленточного на участке

При строительстве любого дома необходимо наличие прочного, надежного основания, которое защитит строение от деформаций, разрушения, пагубного влияния излишков влаги, низких температур. Для этого требуется сооружение фундамента, который может принимать любую форму, начиная от простейшего столбчатого и заканчивая сложным и затратным монолитным. Чтобы провести все работы качественно, необходим расчет ленточного фундамента, который позволит определить все нагрузки на него и сделать конструкцию качественной.

Ленточный фундамент виды и формы.

Такие расчеты довольно сложны, при их выполнении требуется использовать множество специальных табличных данных. Необходимо знать ширину ленточного фундамента, длину, глубину залегания, множество данных о самом доме. Следует выяснить, какой тип такого фундамента может быть использован, какие данные требуются для того, чтобы четко определить все нагрузки. Будет приведен пример расчета фундамента двухэтажного дома.

Разновидности ленточного фундамента

Ленточный фундамент, расчет которого будет рассмотрен, сегодня считается оптимальным вариантом при строительстве загородных частных домов, бань, хозяйственных сооружений, гаражей. Это конструкция в виде бетонной ленты, которая заглубляется в почву по периметру будущего здания. Отличается он многими преимуществами. Это не только простота изготовления, но и приемлемые расходы, отличные показатели прочности.

Сегодня применяются четыре типа ленточного фундамента, которые различаются следующими параметрами:

Мелкозаглубленный ленточный фундамент применяется для возведения небольших строений, маленьких дачных домов из бревна, бруса, камня (очень небольших размеров). Такое основание можно закладывать в песчаном либо глинистом грунте, глубина будет зависеть от типа и особенностей почвы. В среднем это значение составляет 60 см.
Ширину ленточного фундамента надо определять индивидуально, но редко она составляет более 40 см.
Ленточный заглубленный фундамент используется при строительстве массивных, больших домов, которые будут иметь подвал, цокольный этаж, перекрытия из железобетона. Перед тем как строить подобное основание, проводятся работы по анализу грунта, определению его свойств. Одним из условий строительства такого типа основания является то, что глубина закладки составляет значение на 25 см больше, чем глубина промерзания на участке. Это позволяет сделать его более прочным и надежным. Ширину ленточного фундамента обычно делают большей, чем 40 см. Такой вариант более затратный, но он необходим при строительстве большого загородного дома.
Монолитный ленточный фундамент применяется при строительстве деревянных, облегченных, каркасных строений. Он отлично подходит для таких сложных грунтов, как размытые и песчаные. Это бетонная полоса, которая заливается по периметру здания, могут устраиваться перемычки под несущими стенами. Для устройства подобного ленточного основания используется бетон, железобетон, пенобетон, перед работами необходим анализ почвы. Для строительства следует вырыть траншею, на дно заложить слой песка и гравия, установить опалубку. После этого выполняется армирование будущей ленты, затем все заливается раствором.
Ленточный сборный фундамент применяется при строительстве одно-, двухэтажных зданий. Для работ используют небольшие блоки из железобетона, которые устанавливаются в устроенную предварительно траншею. Для их скрепления применяется цементный раствор. Среди подобных блоков различают сплошные и пустотелые, они могут быть изготовлены из обычного бетона, силикатного раствора, бутобетона.

Расчет для возведения ленточного фундамента

Схема ленточного фундамента.

Расчет ленточных фундаментов - задача непростая, необходимо учесть многочисленные факторы, включая требования к конструкции, нагрузки и внешние условия.

Как пример подобного расчета будет рассмотрен фундамент-лента из бетона с подушкой на щебне. Размеры фундамента составляют: стороны - 12*6 м без внутренней стены, форма ленты в разрезе - неправильная трапеция, один угол которой составляет 90°, ширина ленты сверху - 40 см, ширина ленты снизу - 50 см (подошва).

Расчет должен выполнять и с учетом таких данных:

стены дома: газоблок, толщина - 40 см, плотность - 600 кг/м ;
пол для первого этажа - насыпной по грунту;
этажность - 2;
материал междуэтажного покрытия - железобетонная монолитная плита;
крыша - скатная, угол - 45°, для кровли используется натуральная черепица по лагам из дерева;
грунт на участке - пластичная глина;
участок с умеренным климатом.

Схема заливки ленточного фундамента.

Самые большие нагрузки будут наблюдаться на боковых длинных сторонах, так как именно на эти стороны опираются плиты для перекрытия и лаги крыши. Расчет для общей нагрузки на 1 м длины нижней части ленты (подошвы) включает сумму таких параметров:

снеговые нагрузки;
вес кровли;
вес стен;
вес перекрытий;
материал изготовления фундамента.

Для вычисления необходимого значения используют справочные данные, в этом случае нагрузка будет равна нагрузке снега, умноженной на площадь (грузовую) крыши. Нормативная снеговая нагрузка берется из СНиП для конкретного региона.

Чтобы узнать площадь кровли на 1 м фундамента, необходимо: общую площадь крыши разделить на длину фундамента, учитывая только боковые длинные стороны ленты по 12 м (то есть 12+12=24 м). Торцевые части (6+6=12 м) учитывать не надо, потому что балки будут опираться только на длинные стороны.

Какой получится нагрузка на фундамент?

Ленточный монолитный фундамент.

Снеговые нагрузки на ленточную конструкцию вычисляются так:

общая площадь крыши равна длине карниза, умноженной на удвоенную длину скатов;
длина ската равна Дск=6/2=3/cos45=4,29 м;
общая площадь равна: Sкр=2*4,29=8,58*12 103 м ;
грузовая площадь на 1 м ленты для фундамента оставляет: 103/24=4,3 м ;
снеговая нагрузка на конструкцию фундамента составляет: 4,3х70=301кгс (за исходный принят снеговой район II, данные можно получить из карты снегового зонирования).

Нагрузка от крыши дома определяется с учетом кровельного покрытия (в примере это керамическая черепица). Нагрузки по типу кровли можно найти в специальной справочной таблице, то есть 80 кгс/м . Согласно этому получится значение: 3*80=240 кгс.

Нагрузка на ленточный фундамент от перекрытий также основывается на справочных данных. Грузовая площадь перекрытий (учитываются только длинные стороны фундамента, так как перекрытия опираются на них) на1 м основания равна 3 м (12*6=72/24=3). Нагрузка от деревянного перекрытия чердака (плотность равна 300 кг/м ) и перекрытия их железобетона между этажами (плотность 500 кг/м ) составляет: 300*3=900 кгс и 500*3=1500 кгс. Теперь можно узнать размер общей нагрузки, расчет такой: 900+1500=2400 кгс.

Далее расчеты по нагрузкам на ленточный фундамент продолжаются путем вычисления нагрузки на 1 м ленты основания от наружных стен. Это значение равно произведению высоты стены на 1 м нагрузки от стены и на ее толщину (принятую за 40 см). Для получения данных используются таблицы нагрузок стен: 6*0,4*600=1440 кгс.

Что еще учесть?

После этого можно рассчитать нагрузку от самого фундамента, которая равняется объему для 1 м длины ленты, умноженному на плотность материала конструкции. Плотность можно взять из справочных таблиц, глубина заложения в рассматриваемом примере составляет 1 м (для влажного грунта), объем составляет 0,45 м , а общая нагрузка - 0,45*2300=1035 кгс.

Далее можно подсчитать общую нагрузку на ленточный фундамент. Она составляет:

300+240+2400+1440+1035=5415 кгс, что примерно 55 кН (5415 кгс это приблизительно 5,5 тс).

Это значение достаточно, так как опорная площадь равна 5000 см (50*100 см), а давление на грунт равно 1,1 кгс/см (то есть 5415/5000). Несущая способность грунта (пластичная глина) равна 1,5 кгс/см , таким образом, полученное значение находится в пределах нормы.

Перед тем как начать строительство любого фундамента, необходимо правильно рассчитать все нагрузки, которые будут на него оказываться стенами дома, перекрытиями, кровлей и даже самими материалами основания. В таком случае можно получить прочнейшую конструкцию, которая станет надежным, долговечным основанием для дома. При проведении таких расчетов необходимо руководствоваться специальными справочными таблицами, в которых имеются все необходимые данные. Обязательно следите, чтобы данные соответствовали именно вашим материалам, условиям на участке, типу грунта, в противном случае расчеты будут неверными.