Как рассчитать ленточный фундамент под дом

Сколько весит дом: расчет фундамента с примерами

Чтобы заложить фундамент дома, для начала нужно его рассчитать: оценить вес строения и сопоставить его с несущей способностью грунта на участке. Это поможет подобрать оптимальный тип фундамента (ленточный, столбчатый, плитный, свайный, винтовой) и определить площадь подошвы фундамента.

Этапы расчета

Фундамент рассчитывают за несколько шагов:

• Определение веса дома без учета фундамента.
• Определение снеговой и ветровой нагрузок.
• Определение несущей способности грунта.
• Подбор оптимального типа фундамента.
• Расчет площади подошвы фундамента.

ГдеМатериал рассказал, как армировать фундамент и какую арматуру для этого использовать.

Вес дома без учета фундамента

Если у вас есть смета, то вам повезло: для расчета веса дома достаточно узнать вес всех материалов. Если же нет, то вам придется ее составить. Далее рассчитываем объем каждого материала в смете, считаем вес и складываем. Так получаем суммарное давление на фундамент дома.

Мы не будем приводить здесь массу всевозможных материалов, потому что их выбор огромен. Эти характеристики вместе со всеми необходимыми материалами можно легко найти в каталоге ГдеМатериал. Перечислим только основные элементы строения, необходимые для расчета фундамента:

• Вес стен зависит от строительного материала из которого они сделаны.
• Давление от элементов крыши. В конструкцию крыши входят—стропила, обрешетка, кровля, утеплитель.
• Вес межэтажных перекрытий определяется материалом самих перекрытий и плотностью используемого утеплителя.
• Эксплуатационная или полезная нагрузка. Сюда входит вес мебели, одежды, различной домашней техники — всего, что не является частью строительных конструкций. Эта нагрузка распределяется равномерно по всей площади перекрытий. В среднем для цокольного и межэтажного перекрытия жилых домов она составляет 210 кг/м2, для чердачного перекрытия 105 кг/м2.

Снеговая нагрузка

Отлична в каждом районе. Вес снегового покрова в вашей местности прописан в «СНиП 2.01.07-85* НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». В этом СНиП в приложении 5 есть карта, по которой можно определить эти данные. Вот некоторые из них:

Все значения приведены для горизонтальной проекции крыши — снежный покров давит на нее только сверху вниз. Поэтому при расчете необходимо брать не площадь крыши, а только площадь ее горизонтальной проекции.

Ветровая нагрузка

Рассчитать давление от ветра достаточно сложно. Оно зависит от многих факторов: расположение относительно направления ветра, материал стен и крыши, от форма сооружения и т.д.

Но его можно посчитать по упрощенной формуле:

Ветровая нагрузка = (15 * h + 40)*S,

где h – высота от уровня земли до верхней точки строения, S – площадь здания.

Несущая способность грунта

На каждом строительном участке грунт может быть абсолютно разным. Даже если у соседа один вид грунта, то на вашем участке он может быть совершенно другой.

В зависимости от того, какие виды грунтов залегают на участке, меняется несущая способность основания. Для расчетов чаще всего необходимо значение, которое показывает максимальную нагрузку в кг на 1 см2 площади. Классификация грунтов по прочности:

Теперь можно подбирать оптимальный тип фундамента и рассчитывать его. Сделаем это на примере.

Пример расчета фундамента

Подсчитаем примерно, какова масса дома размерами 6х6 из оцилиндрованного бревна — древесины сосны естественной влажности. Считаем вес стен, полов, перекрытий и кровли:

Мы получили суммарную массу дома в 13384 кг. Прибавим сюда полезную или эксплуатационную нагрузку — возьмем средние данные. Наш дом размером 6х6 имеет площадь 36 м 2 . Одно перекрытие на уровне пола и одно чердачное. Подсчитаем:

36 м 2 *210 кг/м 2 =7560 кг

36 м 2 *105 кг/м 2 =3780 кг.

Суммируем и получаем 11340 кг.

Теперь найдем нагрузку от снежного покрова. Пусть наш дом находится в Москве, площадь горизонтальной проекции крыши составляет 49 м 2 . По таблице находим, что Москва находится в III климатической зоне и имеет снеговую нагрузку 180 кг/м 2 .

49 м 2 * 180 кг/м 2 =8820 кг.

Найдем ветровую нагрузку. Наш дом имеет площадь 36 м 2 . Высоту 5,5 м.

(15*5,5м+40)*36м 2 =4410 кг

Масса дома – 13384 кг. Нагрузки: полезная – 11340 кг., снеговая – 8820 кг, ветровая — 4410 кг.

Суммируем и получаем 37954 кг. Еще нужно прибавить 30% на возможные ошибки в расчетах. В итоге мы получим что нагрузка на фундамент составляет 49340 кг.

Теперь нам необходимо выбрать какой тип фундамента для нас оптимален. Предположим, что грунт у нас песчаный с несущей способностью 2 кг/см 2 . Если мы нагрузку на фундамент поделим на несущую способность грунта, то получим площадь подошвы фундамента:

49340 / 2 =24670 см 2 .

Зная площадь, которую должен занимать фундамент можно подобрать наиболее подходящую основу.

Ленточный фундамент

Сначала рассмотрим для нашего дома возможность заложения ленточного фундамента. Площадь подошвы основания поделим на длину ленточного фундамента. Не забываем о внутренней несущей стене, тогда длина фундамента составит 30 м или 3000 см.

Получается, что минимальная ширина ленточного фундамента составит чуть больше 8 см. Но ширина основания должна быть больше толщины стен, а дом сделан из бревна диаметром 20 см, тогда минимальную ширину следует брать больше 20 см.

Подсчитаем необходимое количество бетона. При песчаных грунтах основание можно закладывать на глубину 0,5 м. Перемножаем длину, ширину и глубину фундамента:

30 * 0,5 * 0,2=3 м 3 — столько бетона потребуется для заложения ленточного фундамента нашего дома.

Столбчатый фундамент

Тот же фокус провернем со столбчатым фундаментом. Будем делать столбы с шагом 1,5 м — нам понадобится 19 штук. Можно взять и большее количество, тогда диаметр столбов уменьшится. Если общую площадь фундамента поделить на количество столбов, то мы получим площадь подошвы одного столба:

24670 / 19=1298,4 см 2 .

Сечение столба это квадрат, поэтому берем корень из этого числа и получаем размер столба 36х36 см.

Столбчатый фундамент необходимо закладывать на глубину промерзания грунта. Для Москвы примерно 1,4 м. Подсчитаем необходимое количество бетона:

0,36*0,36*1,4*19=3,4 м 3 .

Получается, что при всех приведенных условиях выгоднее закладывать ленточный фундамент. Для расчета мы брали песчаный грунт — глубина заложения основания для него минимальна. Если на участке лежит промерзающий глинистый грунт, то фундамент придется закладывать на глубину в 2-3 раза большую. Не забудьте учесть этот фактор при своих расчетах.

ГдеМатериал

Технологичный маркетплейс по доставке стройматериалов из ближайшего магазина по лучшей цене → gdematerial.ru

Как рассчитать ленточный фундамент для дома: программы для расчета арматуры и бетона

Грамотное устройство основания здания – залог его длительной и безопасной эксплуатации. Перед тем как правильно рассчитать ленточный железобетонный фундамент для дома, измеряют его геометрические данные. При наличии допущенных ошибок в проекте, образование трещин на стенах, деформация, скорое разрушение постройки неизбежны.

Инженерные вычисления проводят в несколько этапов. Для этого определяют:

• нагрузки на опору;
• сопротивление грунта;
• глубину заложения ленты;
• размеры подошвы.

Такие действия нужны, чтобы сделать возводимую конструкцию прочной и устойчивой. В этом деле не стоит доверять онлайн-калькуляторам – специфика конкретного строительства не учитывается, а поверхностная информация не даст точных результатов. Специалисты подходят к исследованиям комплексно, используя новейшие компьютерные разработки. Они делают расчет ленточного фундамента в программах, разработанных для проектирования и создания документации. Основное ПО:

• AutoCAD;
• ZWCAD (аналог ACAD по низкой цене);
• NanoCAD;
• VetCAD++;
• СПДС Железобетон;
• GEODirect.

Софт работает на основе действующих норм и правил, которые описаны в СНиП, СП и другой документации.

Разновидности ленточных типов оснований:

• монолитные – железобетонные;
• сборные, состоящие из отдельных бутовых, железобетонных блоков, кирпича.

Решение по применению материала принимают после проведения инженерно-геологических исследований земельного участка, определения размеров оснований.

Выбор типа фундамента

Какую лучше опору закладывать – плитную или ленточную? Первый вариант экономичнее второго, технология укладки проста и понятна. Однако существуют недостатки монолита:

• большой расход материалов – бетонной смеси и армирования;
• перепад высоты почти в 70 см от высочайшей точки до самой низкой;
• необходимо проведение террасирования территории – разбивка площади на участки с подпорными стенами.

Второй тип также устойчив и прочен. Перед тем как рассчитать глубину ленточного фундамента, необходимо проводить исследования грунтов, хотя степень промерзания не сильно влияет на долговечность постройки. Устройство такого основания имеет свои особенности:

• для сооружения дома на склоне нужно заглубить опорные элементы более, чем на полметра;
• для сохранности ровной плоскости делают выступы для минимизации затрат на спецтехнику, земляные работы и материалы.

Сбор нагрузок и определение ширины фундаментной ленты

Рассмотрим проведение расчетов на конкретном примере. Возьмем грузовую площадку площадью 4х1=4 кв.м. Собираем на 1 метр погонный следующие нагрузки:

1. Вес основания – 1.8 х 0.6 х 2500 = 2700 кг/м.
2. Перекрытия – 1.4 х 0,2 х 2500 х 2 = 4000 кг/м.
3. Наружных стен – 0.4 х 6 х(32 х 24) = 1843 кг/м.
4. Крыши – 4 х 50 = 200 кг/м.
5. Полезной (наличие мебели, присутствующих людей) – 200 х 4 х 2 = 1600 кг/м.
6. Снежная – 120 х 4 = 480 кг/м.
7. Ветряная — 67 х 6 = 402 кг/м.

Общая сумма величин равна 11225 кг/м. При этом закладывают коэффициент с увеличением на возможные ошибки – 1.2. тогда полная нагрузка составит 13.5 т/м.

Эти расчеты приведены с учетом закладки 2-х ж/б перекрытий. Расчет ширины (толщины) ленточного фундамента зависит от индивидуальных нагрузок конкретно взятой постройки.

Автоматизации выполнения проектной и рабочей документации в ZWCAD с учетом требований ГОСТ Системы проектной документации для строительства (СПДС)

Определение несущей способности грунта

Проведение вычислений делают в несколько этапов:

1. Установление этой характеристики (относительно табличных значений) на участке, где проектируется фундамент, начинают с геологических изысканий. В процессе отбирают и анализируют пробы почвы, которые берут из шурфов скважин.
2. Грунты классифицируют. Для этого используют методы – отмучивания или гранулометрический. С их помощью находят состав, и определяют название.
3. Далее изучают физические характеристики. Применяя метод режущего кольца, устанавливают плотность. Высушивая, взвешивая, определяют влажность. Скручиванием в жгут, испытанием балансирным конусом узнают консистенцию.
4. При надобности, делают дополнительные исследования в лаборатории.

Для точности установления типа почвы при наличии насыпных, мерзлых, других видов, обращайтесь в специализированные компании и геологические организации.

Армирование фундамента

Расчет количества арматуры для ленточного монолитного фундамента для дома проводят согласно требованиям СНиП и других документов.

Схема ж/б конструкции заложена в проекте. На основании этого:

• проводят вычисления сопротивляемости балки на изгиб – сжатие, скручивание;
• выбирают класс стального прута;
• определяют место ее заглубления;
• узнают марку бетона и т.д.

Эти данные заносят в специализированные программы, которые анализируют данные и выдают готовый результат.

Применение на практике армирования оснований опытом эксплуатации ж/б конструкций без точных расчетов не рекомендовано. В таких случаях для компенсации недочетов создают дополнительный запас прочности путем перерасхода материалов.

Конструирование длинной стены с перепадом

Это один из сложных элементов возведения домов. В СНиП четко оговорено, что фундамент должен располагаться на одном уровне. При невозможности устроить его на установленной отметке, проектируют уступы. Полый участок не должен быть менее 1.2 метров с разрывом заглубления менее 60 см.

В случае когда для экскаватора нет доступа (скальные местности, болотистые), грунт дорабатывают вручную, чтобы соблюсти требования действующего законодательства.

СП по расчету ленточного фундамента предполагает армирование узлов в уступах с их усилением. Для конструирования длинной стены применяют укладку стального прута зигзагом с анкерованием в бетоне не меньше, чем на 400 мм. Под опорные колонны также делают усиливающие фрагменты из арматуры с загибом, которые связывают хомутами.

Формула расчета ленточного фундамента под дом на прочность: нагрузка

Находим силу давления здания на ленту:

1. Общую массу постройки вычисляют суммированием веса всех конструкций и элементов, полезного и снегового.
2. Умножив длину цоколя на найденный показатель ширины, определяем площадь.
3. Нагрузку делим на площадь и получаем удельный вес на 1 кв.см.

Следуя формуле, приведем пример.

408000 кг + 4400 х 30 = 132000 кв.см. Делим значения и определяем, что на каждый квадратный сантиметр давление составляет 3,09 кг.

Далее узнаем, смогут ли грунты выдержать такую нагрузку. Существуют таблицы, в которых просчитаны значения. Нужно найти почву по ее свойствам, что определено инженерно-геологическими изысканиями, видим ее удельную способность к нагрузке.

В случае когда несущая способность почвы больше давления от здания, тогда расчеты проведены верно. Корректировки не нужны.

Заключение

При разработке проекта строительства, нужно знать, как правильно рассчитать расход и количество арматуры, сделать расчет объема бетона под основание и опалубку для ленточного фундамента на дом. Все это можно посчитать самостоятельно, однако, специалисты, которые занимаются этим профессионально, сделают это надежнее и быстрее.

по программам для проектирования
БАЗА ЗНАНИЙ
по программе ZWCAD

Программы для проектирования

Чтобы исключить любые неточности и ошибки, приводящие к негативным последствиям (деформация, осадочность), профессионалы пользуются новыми компьютерными технологиями. Используя инженерный и расчетный софт, конструкторы, дизайнеры, инженеры, геодезисты, геологи профессионально справляются с задачами повышенной сложности, заодно облегчая себе труд.

Основное ПО – ZWCAD от компании ZWSOFT, которое, по сути, является аналогом ACAD. Программа многофункциональна, но стоит гораздо дешевле. При приобретении выбирайте версию, которая позволит дополнить ее модулями, надстройками, приложениями.

Зависимо от направленности применения, можно воспользоваться одной из трех доступных версий:

Стандартная. В ней можно просматривать, создавать и редактировать двумерные объекты (детали, планы, макеты) как командами, так и через палитру свойств. Включает следующие функции:

• правильное отображение CAD-объектов, выполненных в другом ПО;
• удобное создание и редактирование через использование инструментальных палитр;
• гибкое изменение настроек чертежа;
• открытие файлов, пересохранение в DWG, DXF, DWT как ранних так и актуальных версий;
• связь с приложениями через технологии COM, LISP, ACTIVEX.

До момента осуществления оплаты, покупатель бесплатно тестирует демо-версию.

Классик. Эта версия больше подойдет для несложных проектов. В ней есть достаточно большое количество инструментов для 2D/3D проектирования, однако не задействуются технологии,обеспечивающие быстродействие на современных ПК. Обновления к этому продукту компания-производитель больше не выпускает.

Professional. Разработана для сложных решений. Позволяет работать с объемными объектами, без ограничений расширить возможности стандартной CAD программы за счет надстроек и визуализировать модели как частично, так и в общей сцене. Версия Pro содержит все функции Стандартной версии, и в дополнение к ней:

1. Разработка и подключение профессиональных приложений, использующих VBA/.Net/ZRX.
2. Создание, редактирование и рендеринг 3d-объектов.

Дополнительные модули используют на разных этапах стройки, в том числе для расчета размеров и материалов для сборного ленточного фундамента, армирование и других вычислений.

Компания ЗВСОФТ предлагает пользователям СПДС GraphiCS для ZWCAD. Это ПО предназначено для усовершенствования автопроцесса расчетов, графического представления данных и оформления актов, пакетов исполнительной, технической и административной документации, учитывая законодательные требования. Многоплатформенная программа выпущена компанией CSoft Development.

Для автоматизации выполнения документации по планированию и выполнению работ в соответствии с требованиями Системы проектной документации для строительства (СПДС) создано программное обеспечение СПДС GraphiCS. Оно является встраиваемым предложением к ZWCAD+. Процесс формирования документации регулируется ГОСТом 21.1101-2013 «СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации», которым руководствуются в процессе строительства.

СПДС Железобетон – пакет программ для автоматизации оформления ТД, АД и ПД, функционирует вместе с модулем СПДС GraphiCS к ZWCAD. В версии представлены несколько категорий армированных изделий, простых и сложных конструкций ЖБИ. Хороший выбор инструментов позволяет пользователю получать актуальные спецификации любых элементов в табличном варианте. Также предусмотрена возможность ведения ведомостей использования материалов. Обложки, титульные листы актуальны законодательным установленным нормам, образцы штриховок дополнены. ПО устанавливают на графическую платформу основной программы ZWCAD+ 2015 Про и новые версии продукта ZWCAD 2018 Professional.

VetCAD++ – это набор утилит, помогающих в оформлении проектов и чертежей. Они созданы для автоматического выполнения СД, которые функционально расширяют возможности программ для проектирования ZWCAD Professional/AutoCAD, путем предоставления команд и функций для расчета арматуры и бетона, использованием библиотек готовых решений и конструкций и автоматическим формированием требуемых таблиц. Применение этого пакета избавляет специалистов от ежедневных рутинных мероприятий во время оформления чертежей, спецификаций.

Расчет ленточного фундамента

Следует знать, что первым и самым важным этапом строительства здания является заложение фундамента. Прочная и надежная основа здания – залог долговечности всей конструкции. Самым распространенным фундаментом для частного строительства является ленточный тип конструкции.

Перед тем как начинать возведение дома или иного строения, необходимо произвести комплексный расчет ленточного фундамента. Основными параметрами являются площадь основания и глубина заложения.

Что включает в себя расчет ленточного фундамента?

Укажем основные расчетные данные:

1. Площадь и глубина заложения фундамента;
2. Расчет количества строительных материалов;
3. Расчет вспомогательных элементов, применяемых при возведении фундаментного основания;
4. Расчет нагрузок на фундамент;
5. Расчет армирования конструкции;
6. Расчет сырьевых материалов.

Начинать расчет необходимо с определения характеристик строения и типа грунта, на котором будет возводиться здание. Если, например, строится частный дом в два и более этажа, то глубина заложения ленточного фундамента должна достигать границы промерзания грунта, и быть на 20-30 см. глубже. Над грунтом фундамент также возвышается не менее чем на 20-30 см. Поэтому общая глубина фундамента должна выбираться из расчета: глубина промерзания грунта плюс 40-60 см. Для гаражей или бань, строящихся на плотном грунте, ленточный фундамент достаточно заглубить на 50-60 см. Ширина ленточного фундамента в большинстве случаев равна 40 см.

Расчет основных параметров

Еще одним важным параметром при расчете ленточного фундамента является определение площади подошвы основания. Если грунт пучинистый или грунтовые воды подходят под самый фундамент, то площадь основания ленточного фундамента должна быть большей. Иначе дом продавит грунт, что приведет к повреждению и трещинам в стенах.

Нагрузка на грунт рассчитывается по специальным справочникам, в которых приводится удельная плотность различных конструкций дома. Зная эти значения и общее количество, легко можно узнать общую нагрузку на основание. Сюда же включаются и временные нагрузки, например, снежный покров на крыше дома в зимний период увеличивает общий вес постройки и его так же необходимо учитывать в расчете ленточного фундамента. Сам фундамент также имеет вес, но, зная глубину, ширину и длину, легко добавить в общий расчет и эту величину.

Само устройство ленточного фундамента предполагает введение в его структуру арматуры. Толщина и количество прутков выбирается исходя из особенностей грунта на участке строительства, и может изменяться от двух на одну ленту армирования при легкой конструкции здания и твердом грунте до четырех прутков, если здание будет иметь несколько этажей, а грунт пучинистый. Общая длина арматуры рассчитывается с учетом размеров периметра здания и параметров капитальных стен, под которыми также укладывается ленточный фундамент. Берется небольшой запас в 5%, это выполняется для обеспечения запаса в местах наложения одного прутка арматуры на другой. На поперечные и вертикальные перемычки берется арматура меньшей толщины.

Важным и последним этапом расчета ленточного фундамента является расчет опалубки. Самый распространенный материал для этого обычная доска. Высчитываем площадь боковой поверхности фундамента, для чего берем высоту и умножаем на два. Полученное значение умножаем на общую длину всех несущих стен, под которыми будет располагаться ленточный фундамент. Толщина доски для опалубки берется 2-2,5 см. Если доску взять тоньше, опалубка может не выдержать в самый ответственный момент.

Завершается расчет ленточного фундамента определением объема и марки бетона, который будет использоваться при заливке основания дома. Так же как и опалубка, объем высчитывается исходя из площади основания умноженной на высоту отливки.

Сравнение цен на ленточные фундаменты различных типов

№	Тип фундамента	Единица измерения	Стоимость в рублях
1	Мелкозаглубленный ленточный фундамент	м/п	4400
2	Заглубленный ленточный фундамент	м/п	12000
4	Ленточный фундамент с опорной подошвой	м/п	7600

Калькулятор ленточного фундамента

*Площадь сечения продольной растянутой арматуры в процентах от рабочей площади сечения бетона, по формуле μs=As/bho*100%.

Более подробно в «ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ (к СП 52-101-2003)», пункт 5.11, таблица 5.2.

Для ленточных фундаментов мин. значение 0.2%, по 0.1% на каждый изгибаемый элемент (верхний и нижний пояс).

Для точного расчета армирования железобетонных конструкций, с учетом характеристики грунтов и нагрузок, обязательно обратитесь к квалифицированным специалистам в вашем регионе