Как правильно рассчитать фундамент под дом: формулы и таблицы

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.

Описание ленточного фундамента под дом

Ленточный фундамент является универсальным. Такой тип фундамента подойдет для домов с любой конструкцией стен. В поперечном сечении ленточный фундамент дома образует прямоугольник, расположенный вертикально. Верхняя часть этого прямоугольника должна учитывать уклон строительного участка и выступать своим обрезом примерно на 100 мм над плоскостью прилегающей грунтовой поверхности. К тому же верхний обрез фундамента, в зависимости от конструкции стен дома, может быть шире толщины стены.

При строительстве жилого дома в 1-3 этажа поперечные размеры ленточного фундамента обычно сильно не отличаются. Это можно объяснить тем, что нагрузки от дома на грунт, незначительны, в то время как площадь опорной подошвы фундамента всегда будет больше необходимой по расчету примерно в 2-3 раза.

Так, в зависимости от материала, используемого в создании ленточного фундамента, средняя ширина для бутовых фундаментов 600 мм; для бетонных или железобетонных и бутобетонных 400-600 мм; для фундаментов, изготовленных из кирпича — это 500-550 мм. Такая ширина основания ленточного фундамента обеспечивает перевязку вертикальных швов камней и удобна в работе, уменьшая лишние трудозатраты.

Если грунт на участке строительства слабый или неоднородный, то вероятнее всего, давление дома своим весом на такой грунт будет превышать нормативное (для средней полосы России это 1-1,5 кг/см²). В таком случае необходимо увеличить ширину подошвы фундамента. Сделать это можно созданием уступов по высоте фундамента через каждые 300-600 мм. Кроме того, можно в нижней части фундамента создать «подушку», подложив железобетонную плиту или утрамбовать крупный просеянный песок, с песчинками размером 1-2 мм, слоем толщиной 200-300 мм.

Расчет необходимого количества материалов

При определении нужного количества арматуры следует учитывать, что продольные струны и поперечные прутки имеют разный диаметр и цену. Имея проект подсчитать количество необходимого для армирования материала не сложно. Только следует предусмотреть запас 7-10% на остатки в виде коротких обрезков и на нахлесты при соединении прутов на длинных участках.

Если вы производите расчеты самостоятельно, то рекомендуется принять:

  • диаметр арматуры 10 мм для продольных участков длиной до 3-х метров;
  • 12 мм на участках более 3-х метров;
  • поперечная арматура с гладкой поверхностью диаметром 8 мм.

Кроме этого не забудьте приобрести вязальную проволоку (сварка прута для железобетона запрещена), а так же фиксаторы «звездочка» и «опора», которые устанавливаются на каждый крайний прут через каждые 3 метра.

Общее количество продольных армирующих струн определяется по суммарному сечению. Согласно СНиП общая площадь сечения арматуры должна быть не менее 0,1% от поперечного сечения фундаментной ленты. Если в результате вы определите, что для армирования достаточно всего 2-х прутов, то эту количество необходимо увеличить до 4-х. При этом принимая минимальное сечение прутов в 10 мм. Поперечные прутки никаких нагрузок не несут и считаются фиксирующими элементами.

Шаг поперечных прутков (хомутов) должен быть не более трех четвертей высоты фундаментной ленты и меньше 500 мм. В местах примыкания двух прямых конструкций и на углах шаг должен уменьшаться вдвое. Существует много специально разработанных схем вязки углов элементов и примыкающих участков. Перед началом работы рекомендуем с ними ознакомиться.

Что нужно знать про арматуру

Для ленточных фундаментов обычно применяют горячекатаную арматуру классов A-II и A-III с диаметром от 10 мм с периодическим профилем (рифленую), который обеспечивает надежное сцепление металла с бетоном. Пруты класса A-I с гладкой поверхностью и сечением 8-10 мм применяют для изготовления связующих хомутов и перемычек.

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.

Читайте также:  Варианты постройки фундамента под сарай своими руками

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:

Расчет ленточного фундамента: методика по определению несущей способности грунта

Все расчеты выполняются после получения на руки проекта со спецификацией по используемым строительным и крепежным материалам, необходимым для возведения и отделки сооружения.

Вычисление параметров основания по данной методике выполняется в три этапа:

Расчет ленточного фундамента: методика по определению несущей способности грунта
  1. Сбор нагрузок на ленточный фундамент.
  2. Определение параметров (ширина ленты и «подошвы», высота, глубина заложения) фундамента.
  3. Расчет возможной осадки.

Еще одним этапом, который не указан в методике, но может быть необходим при выполнении расчетов ленточного фундамента, является выполнение работ по корректировке полученных данных. Рассмотрим каждый этап более подробно.

Первичный сбор данных

Расчет ленточного фундамента: методика по определению несущей способности грунта

При определении нагрузки на основание необходимо учитывать:

  • массу сооружения;
  • предполагаемый вес ленточного фундамента;
  • массу наполнения постройки (техника, люди, мебель и пр.);
  • коэффициент снеговой и ветровой нагрузки.

Масса здания рассчитывается суммированием веса всех строительных материалов, использованных при возведении дома, учитывая особенности применяемых материалов. Для простоты вычислений рекомендуем ознакомиться с таблицей, в которой показаны нагрузки на фундамент от стен, перекрытий и крыши, выполненных из различных строительных материалов.

Расчет ленточного фундамента: методика по определению несущей способности грунта

При определении снеговых нагрузок в конкретном регионе воспользуйтесь следующей таблицей:

Для жителей Украины данная таблица будет выглядеть следующим образом:

В зависимости от конструкции крыши (угла ската) табличные данные могут потребовать применение корректирующего коэффициента:

Расчет ленточного фундамента: методика по определению несущей способности грунта
  • до 25° — коэффициент равен 1;
  • 60° и более – коэффициент не учитывается.

Для расчета снеговой нагрузки на фундамент необходимо: определить по карте свой регион, вес снежного покрова на 1 м2 кровли, коэффициент, учитывающий угол ската, после чего перемножить площадь кровли на полученные данные.

При использовании классических архитектурных решений малоэтажного строительства ветровые нагрузки на основание сооружения можно не учитывать.

Расчет ленточного фундамента: методика по определению несущей способности грунта

Расчет высоты ленточного фундамента

Высота фундаментной ленты представляет собой сумму параметров, включающих в себя следующие данные:

Для определения рекомендованной глубины заложения ленточного фундамента в зависимости от грунта воспользуйтесь таблицей:

Расчет ленточного фундамента: методика по определению несущей способности грунта

Для противодействия силам пучения необходимо заглублять основание ниже точки промерзания на 15-20 см.

На примере рассмотрим расчет предполагаемой высоты основания, при условии, что глубина промерзания грунта в регионе – 1,5 м; предполагаемая высота цоколя – 0,5 м.

Расчет ширины «подошвы» ленточного фундамента

Расчет ленточного фундамента: методика по определению несущей способности грунта

Вычисление данного параметра зависит от используемого в строительстве «коробки» материала, длины и толщины несущих стен. Упрощенный вариант расчета ширины ленты – использование усредненных данных, приведенных в таблице ниже:

Для более точных вычислений ширины «подошвы» ленты можно воспользоваться формулой:

Где:

Расчет ленточного фундамента: методика по определению несущей способности грунта
  • 1.3 – коэффициент запаса по нагрузке;
  • Р – полная масса постройки с фундаментом в кг;
  • L – длина фундаментной ленты в см;
  • Ro – удельное сопротивление грунта.

Зная параметры ленты можно легко посчитать объем ленточного основания. Делается это следующим образом: необходимо перемножить длину ленты на ее ширину и высоту.

Следует понимать, что конструкция фундамента может не иметь постоянного сечения. В некоторых случаях сечение ленточного фундамента может быть выполнено в форме параллелепипеда с наклонной наружной поверхностью для лучшего сопротивления силам пучения. Т-образная форма сечения с расширенной «подошвой» (лента с расширенным основанием) возводится в целях экономии материала.

Для определения массы опорной конструкции нужно объем ленты умножить на ее удельный вес, учитывая использованные для его возведения материалы.

Как рассчитать снеговую нагрузку

Чтобы сделать расчет снеговой нагрузки, умножают площадь кровли на вес снегового покрова, который зависит от местности строительства. Подробнее с нормами для каждого региона вы можете ознакомиться в описании СНиП Там же в приложении вы найдете карту снеговой нагрузки для России.

Карта снеговой нагрузки России

Для полного расчета нагрузки снега используют следующую формулу:

S=Sр×к,

Как рассчитать снеговую нагрузку

где S – снеговая нагрузка;

Sр – расчетный вес снега на 1 м2 горизонтальной поверхности земли;

к – коэффициент наклона кровли. Коэффициент наклона кровли до 25 градусов равен единице, от 25 до 60 градусов составляет 0,7, а при уклоне свыше 60 коэффициент не учитывают.

Чтобы упростить расчет, можно использовать примерный вес снега, который составляет около 100 кг/м3, а в мокром состоянии достигает 300 кг/м3. Однако учтите, что полученный результат будет не точным, что опасно для строительства фундамента.

Расчет фундамента

Расчет нагрузок на 1 кв. м основания от воздействия стен, кровли и прочего мы рассмотрели. Однако не следует забывать, что сам он тоже имеет немалый вес, давящий на грунт. Для его вычисления нам нужны все данные о размерах закладываемого фундамента. Можно не вычислять вес арматуры, так как в СНИПе есть усредненные данные. Если работы ведутся не по СНИПу, проблем тоже не возникнет, ведь продажа арматуры осуществляется на вес.

Читайте также:  фундамент с ростверком: фото, видео, разновидности ростверка

В качестве примера попробуем рассчитать ленточный фундамент, как наиболее часто используемый.

В этом случае учитываться будет:

Далее, мы вычисляем объем основания путем простого умножения длины на высоту и ширину. Получаем кубатуру. Кстати, можно воспользоваться онлайн-калькулятором для расчета кубатуры.

Можно воспользоваться средним весом, предлагаемым в инструкции по расчету, он примерно равен 2,5 тонны для основания из бетона и арматуры.

Устройство ленточного фундамента своими руками

Устройство ленточного фундамента своими руками начинают с разбивки его осей, которая выполняется при помощи теодолита, после этого под ленточный фундамент выкапывается траншея. Для этого раньше использовали ручной труд. Сегодня же парк строительной техники отличается многообразием. Например, существуют мини-экскаваторы, которые быстро и легко справятся с этой задачей.

Начинаются работы с заполнения траншеи песком, он плотно утрамбовывается, сверху насыпается щебень или гравий. Каждый слой делается толщиной около двадцати сантиметров. На верхний слой выкладывается «под бетонка», то есть, цементный раствор слоем десять сантиметров. После этого в зависимости от погоды фундамент выдерживается на протяжении десяти дней.

Затем приступают к следующему этапу — укладке арматуры вдоль и поперек. Прутья связываются между собой вязальной проволокой. Важно при выборе арматуры обратить внимание, чтобы она имела антикоррозийное покрытие. В зависимости от тяжести возводимых перекрытий и стен приходится иногда сооружать армированный каркас.

Следующий этап — установка опалубки для фундамента и бетонирование. Для опалубки можно использовать разные материалы — фанеру, доски, шифер, металлическую опалубку.

Заключительный этап устройства ленточного фундамента — заливка в опалубку бетонной смеси. По окончании данного процесса бетон нужно в нескольких местах проткнуть щупом, чтобы выпустить воздух и постучать снаружи деревянным молотком. Опалубка снимается через три дня, а фундамент выдерживается в течение трех недель, после чего приступают к сооружению здания.

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.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП и ГОСТ Р 52086-2003

Ленточный 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.

Существует 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.

  • Проектирование 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.
  • При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация
  • Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта.

Общие сведения по результатам расчетов

  • Общая длина ленты
  • — Длина фундамента по центру ленты с учетом внутренних перегородок.

  • Площадь подошвы ленты
  • — Площадь опоры фундамента на почву. Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.

  • Площадь внешней боковой поверхности
  • — Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.

  • Объем бетона
  • — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.

  • Вес бетона
  • — Указан примерный вес бетона по средней плотности.

  • Нагрузка на почву от фундамента
  • — Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.

  • Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
  • — Минимальный диаметр по СП 52-101-2003, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.

  • Минимальное кол-во рядов арматуры в верхнем и нижнем поясах
  • — Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.

  • Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
  • — Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СП 52-101-2003.

  • Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов)
  • — Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.

  • Величина нахлеста арматуры
  • — При креплении отрезков стержней внахлест.

  • Общая длина арматуры
  • — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.

  • Общий вес арматуры
  • — Вес арматурного каркаса.

  • Толщина доски опалубки
  • — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.

  • Кол-во досок для опалубки
  • — Количество материала для опалубки заданного размера.

Пример расчета ленточного фундамента по несущей способности грунта для дома из кирпича

Для получения более достоверных и надежных данных рекомендуется использовать прочностные характеристики грунта, полученные в результате испытаний. Это также приводит, как правило, к уменьшению ширины фундамента при его проектировании (при расчете минимальной ширины фундамента).

Рекомендуемый вариант. Если вам известны прочностные характеристики грунта, конструктивная схема здания (сооружения), длина и высота здания (сооружения), то выбираем данный пункт меню.

Также данный пункт меню выбираем при условии, если прочностные характеристики получены не в результате испытаний, а взяты по таблицам приложения Б СП (Актуализированная редакция СНиП *). Для того чтобы подобрать расчетное значение удельного сцепления грунта [cII] и угол внутреннего трения [φII] по данному приложению необходимо знать тип грунта, коэффициент его пористости [e] и показатель текучести [IL].

Расчетное сопротивление грунта в данном калькуляторе определяется для бесподвальных сооружений.

Если вы обладаете минимальными данными о параметрах здания (сооружения) и о грунте основания, то выбираем данный пункт меню.

Расчет сопротивления грунта основания [R] в данном случае будет осуществлен через формулу, где основным параметром будет служить табличное сопротивление грунта [Ro].

Пример расчета ленточного фундамента по несущей способности грунта для дома из кирпича

Для нахождения расчетного сопротивления грунта [Ro] воспользуемся приложением В СП Чтобы определить нужное [Ro] необходимо знать тип грунта, коэффициент его пористости [e] и показатель текучести [IL]. В отличие от приложения Б из первого пункта меню, показатель текучести имеет всего два значения 0 либо 1 (в приложении Б показатель текучести имеет 3 диапазона: от 0 до ; от до 0.5 и от 0.5 до ), что облегчает нахождения данного параметра самостоятельно «в домашних условиях».

Самостоятельное определение типа грунта

Самостоятельное определение плотности грунта

Самостоятельное определение коэффициента пористости

Самостоятельное определение показателя текучести

  • Общая длина ленты
  • – Длина фундамента по центру ленты с учетом внутренних перегородок.

  • Площадь подошвы ленты
  • – Площадь опоры фундамента на почву. Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.

  • Площадь внешней боковой поверхности
  • – Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.

  • Объем бетона
  • – Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.

  • Вес бетона
  • – Указан примерный вес бетона по средней плотности.

  • Нагрузка на почву от фундамента
  • – Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.

  • Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
  • – Минимальный диаметр по СП 52-101-2003, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.

  • Минимальное кол-во рядов арматуры в верхнем и нижнем поясах
  • – Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.

  • Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
  • – Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СП 52-101-2003.

  • Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов)
  • – Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.

  • Величина нахлеста арматуры
  • – При креплении отрезков стержней внахлест.

  • Общая длина арматуры
  • – Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.

  • Общий вес арматуры
  • – Вес арматурного каркаса.

  • Толщина доски опалубки
  • – Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.

  • Кол-во досок для опалубки
  • – Количество материала для опалубки заданного размера.

справка

Укажите необходимые размеры в миллиметрах

Требуемое количество цемента для изготовления одного кубического метра бетона различное в каждом конкретном случае.

Это зависит от марки цемента, желаемой марки получаемого бетона, размеров и пропорций наполнителей. Указывается в мешках.

Не стоит повторять, насколько важно при проектировании дома рассчитать количество строительных материалов для фундамента дома. Ведь стоимость монолитного фундамента доходит до трети стоимости дома.

Данный сервис облегчит планирование и расчет фундамента дома. Поможет рассчитать количество бетона, арматуры, досок опалубки для устройства ленточного фундамента.

Что можно узнать:

Площадь основания фундамента (например, для определения количества гидроизоляции, чтобы накрыть готовый фундамент) Количество бетона для фундамента и плит перекрытия или заливки пола подвала (вот будет весело, когда из-за элементарной ошибки в умножении не хватит бетона) Арматура — количество арматуры, автоматический расчет ее веса, исходя из ее длины и диаметра Площадь опалубки и количество пиломатериала в кубометрах и в штуках Площадь всех поверхностей (для расчета гидроизоляции фундамента) и боковых поверхностей и основания Добавлен расчет стоимости стройматериалов фундамента.

Так же программа нарисует чертеж фундамента. Надеюсь, что сервис будет полезен тем, кто строит фундамент своими руками и специалистам-строителям.