Расчет т образного ленточного фундамента

Расчет несущей способности ленточного фундамента

Ленточный фундамент получил распространение в строительстве благодаря своей универсальности. Конструкция может быть изготовлена как из сборного, так и из монолитного бетона. Такой тип фундамента может с одинаковой успешностью применяться в индивидуальном и в массовом строительстве. Чтобы гарантировать прочность конструкции, ее долговечность и устойчивость, перед началом работ требуется выполнить расчет по несущей способности.

Порядок расчета

При проведении подготовительных конструкторских работ необходимо определиться со следующими значениями:

Ширина подошвы и ленты будут различаться при строительстве дома на фундаменте т-образного типа. При применении прямоугольного сечения опорной конструкции, эти значения равны. Т-образные ленты применяются для возведения массивных зданий из кирпича, широкая подошва фундамента снижает давление на единицу площади от здания на грунт. Если дом строится по каркасной технологии или из бруса, достаточно прямоугольного фундамента. Расчет подошвы для монолитного и сборного фундамента не отличаются.

Чтобы найти или рассчитать нужные значения, работы проводятся в несколько этапов:

1. изучение характеристик грунта;
2. назначение глубины заложения;
3. сбор нагрузок;
4. расчет по несущей способности.

Каждый из этих этапов имеет свои особенности, поэтому требует отдельного рассмотрения.

Геологические условия участка

Для частного дома проводить дорогостоящие геологические исследования нецелесообразно. Все, что необходимо узнать это:

• тип грунта;
• уровень нахождения грунтовых вод;
• наличие линз слабого грунта.

Это можно определить двумя способами:

Исследование почвы необходимо проводить на 50 см ниже предполагаемой отметки ленточного фундамента, которая на данном этапе принимается в зависимости от наличия подвала и величины промерзания (подробнее в следующем пункте).

Шурфы представляют собой ямы прямоугольного сечения, земляные работы можно проводить с помощью обычной лопаты. Грунт анализируется по стенкам откопанного шурфа. Бурение в условиях самостоятельного возведения дома можно проводить ручным буром. Анализ проводят по почве на лопастях инструмента.

Необходимо выбрать несколько точек для исследования, все они располагаются под пятном застройки дома. Одну скважину или шурф делают в самой низкой точке участка. Чем больше точек для исследования взять, тем точнее будут результаты, но главное не переусердствовать.

Если грунтовые воды не найдены, можно принимать фундаменты глубокого заложения и обустраивать в доме подвальные помещения. Если УГВ располагается на глубине 1 м от поверхности земли и ниже, самым простым решением станет устройство мелкозаглубленных опор (50-60 см). Более сложным для выполнения вариантом будет устройство заглубленной ленты с дренажом и надежной гидроизоляцией подвала (снаружи и изнутри).

По типу найденных грунтов определяют их несущую способность, которая потребуется в дальнейшем расчете.

Тип грунта	Несущая способность, кг/см 2
Галечный с глиной	4,5
Гравий	4,0
Крупнозернистый песчаный	6,0
Среднезернистый песчаный	5,0
Мелкозернистый песчаный	4,0
Пылеватый песчаный*	2,0
Супеси и суглинки	3,5
Глины	6,0
Просадочные грунты*	1,5
Насыпной уплотненный*	1,5
Насыпной неуплотненный*	1,0

* грунт не подходит в качестве основания. Требуется полная его замена на песок крупной или средней фракции. В данном случае лучше остановиться на применении свайного фундамента или монолитной плиты.

Назначение глубины заложения

Как уже говорилось ранее, отметка подошвы зависит от уровня грунтовых вод. Изучив характеристики основания и обозначив допустимые границы, рассматривают другие факторы.

При наличии подвала, отметку подошвы выбирают не менее чем на 20-30 см ниже пола по подвала. Промерзание почвы также влияет. Лучше опирать конструкции дома на незамерзающий слой почвы. Для различных регионов он отличается. Самые точные значения приведены в СП «Строительная климатология». Значения для некоторых городов приведены в таблице.

Город	Промерзание почвы, м
Москва	1,4
Санкт-Петербург	1,4
Ростов-на-Дону	1,0
Волгоград	1,2
Архангельск	1,8
Нижний Новгород	1,6
Уфа	1,8
Екатеринбург	1,9
Челябинск	2,0
Омск	2,2
Новосибирск,	2,2
Воркута	2,9
Иркутск	2,3
Владивосток	1,6

Сбор нагрузок

Нагрузки разделяют на два типа: временные и постоянные. Постоянные — масса конструкций здания, временные — людей, мебели, оборудования, снега.

Чтобы рассчитать все значения достаточно воспользоваться таблицей.

Тип нагрузки	Величина
Кирпичные стены толщиной 510 мм	920 кг/м 2
Кирпичные стены толщиной 640 мм	1150 кг/м 2
Стены из бруса толщиной 150 мм	120 кг/м 2
Стены из бруса толщиной 200 мм	160 кг/м 2
Утепленные каркасные стены толщиной 150 мм	30-50 кг/м 2
Гипсокартонные перегородки 80 мм без утеплителя	27,2 кг/м 2
Гипсокартонные перегородки 80 мм с утеплителем для шумоизоляции	33,4 кг/м 2
Железобетонное перекрытие сборными плитами толщиной 220 мм и цементно-песчаной стяжкой толщиной 30 мм	625 кг/м 2
Деревянное перекрытие по балкам с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3	100-150 кг/м 2
Фундамент железобетонный	2500 кг/м 3
Кровельный пирог в зависимости от типа покрытия, кг/м 2
Металлическая черепица	40-60
Керамическая черепица	80-120
Гибкая черепица	50-70
Временные нагрузки
Полезная (мебель и оборудование)	150 кг/м 2
Снег	См. в табл. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия» в зависимости от климатического района

Каждое значение, перед тем как взять в расчет, требуется умножить на коэффициент надежности по нагрузке. Для металлических элементов он составляет 1,05, для деревянных — 1,1, для железобетонных заводского изготовления — 1,2, для железобетонных, изготавливаемых на стройплощадке — 1,3. Полезная нагрузка умножается на 1,2, а снеговая на 1,4. При уклоне кровли свыше 60 градусов нагрузку от снега в расчет принимают равной нулю.

Расчет ширины подошвы

Фундамент — это конструкция передающая нагрузку от дома на грунт, т.е. при расчете фундамента по несущей способности главным параметром является несущая способность грунта под ним. По сути расчет несущей способности сводится к расчету минимальной площади опирания фундамента на грунт, при которых его пространственные характеристики останутся в заданных пределах в течение всего времени эксплуатации здания, при заданной массе строения (считается из учета проекта). Варьируя ширину фундамента можно изменять удельное давление (давление на единицу площади кг/см²) здания на грунт. Т.к. периметр строения известен из проекта, нужно определить минимально возможную ширину ленточного фундамента.

Рассчитать фундамент можно по формуле:

где В — значение требуемой ширины подошвы фундамента, L — общая длина всей ленты по периметру дома и внутренних несущих стен, R — несущая способность грунта (по таблице выше), P — масса дома с учетом всех нагрузок, умноженных на коэффициенты запаса по несущей способности.

Пример расчета

Для более точного представления, приведем пример для двухэтажного дома из бруса размерами 6 на 6 м и высотой этажа 3 м. Наружные сены на втором этаже(мансардном) имеют высоту 1,5м. Кровля из битумной черепицы, фундамент ленточный мелкого заглубления (60 см). Пример предусматривает район строительства — г.Москва. Опирание выше глубины заложения обусловлено высоким УГВ, для защиты от сил морозного пучения предусмотрено утепление ленты фундамента пенопластом (в расчет не учитывается). Геологические исследования показали, что на выбранной глубине опирания находятся суглинки.

Рассчитать нагрузки можно в табличной форме.

Нагрузка	Величина, кг
Наружные стены из бруса толщиной 200 мм	6 м (длина) * 4 шт * 4,5 м (высота) * 160 кг * 1,1 = 19000 кг
Внутренняя стена из бруса толщиной 150 мм	6 м (длина) * 6 м (высота) * 120 кг * 1,1 = 4750 кг
Перегородки из гипсокартона без шумоизоляции	20 м (длина) * 2,7 м (высота) * 27,2 кг * 1,2 = 1770 кг
Перекрытия по балкам толщиной 300 мм	2 шт * 6 м (ширина) * 6 м (длина) * 150 кг * 1,1 = 11880 кг
Кровля	6 м * 6 м * 70 кг * 1,2/соs45ᵒ(угол наклона кровли) = 4260 кг
Полезная нагрузка на перекрытия	2 шт * 6 м * 6 м * 150 кг * 1,2 = 12960 кг
Снег	6 м * 6 м * 180 кг * 1,4 = 9080 кг

Итого с учетом всех коэффициентов — 63700 кг.

В примере ленточный фундамент закладывается под наружные стены и под внутреннюю. Подбираем ширину в зависимости от толщины стен. Предварительно значение ширины равно 25 см. Высота цоколя равна 40 см, глубина заложения 60 см, общая высота фундамента -100 см.

Предварительная масса ленточного монолитного фундамента = (6 м * 4 шт + 6 м * 1 шт) * 1 м (высота) * 0,25 м (ширина) * 2500 кг * 1,2 (коэффициент надежности по нагрузке) = 18750 кг .

Общая нагрузка от дома — 82450 кг. Периметр фундамента L=5 шт * 600 см = 3000 см.

В = Р/(L) * R = 82450/(3000 см * 3,5 кг/см²) = 7,85 см.

Такое небольшое значение в примере получено из-за небольшого веса здания из бруса и достаточно высокой несущей способности ленточного фундамента. Принять число меньше ширины стен возможно только при кирпичном здании (допускается свесы кладки до 10 см), но в тоже время принимать значение ширины фундамента меньше 30 см для частного дома не рекомендуется, поэтому остается величина 30 см (под внутреннюю стену можно сделать 25 см). Пример предусматривает прямоугольное сечение ленточного фундамента.

Если предварительная ширина фундамента отличается от конечной в меньшую сторону или в большую менее, чем на 5 см, перерасчет конструкции не требуется. При получении значения отличающегося от предварительного более чем на 5 см в большую сторону расчет проводят еще раз с полученной шириной. В данном случае нужно провести расчет веса фундамента заново, но мы не будем этого делать, так как и так понятно что запас просто огромный.

Рассчитать ленточный фундамент по примеру с учетом несущей способности для дома из бруса просто. Действие не отнимет большого количества времени, но обеспечит высокую надежность.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник

Т-образный ленточный фундамент

Основание ленточного типа довольно часто применяется индивидуальными застройщиками для возведения домов, бань, хозяйственных построек, коттеджей и прочих сооружений. Распространенность его связана с достаточной прочностью, надежностью, доступностью технологии для самостоятельного проведения работ. Среди разновидностей ленточных оснований т-образному фундаменту отводится особое место. Его используют под различные сооружения. Он характеризуется повышенной жесткостью, из-за того что имеет форму буквы «Т». Данный вариант опорной конструкции делают заглубленным или мелкозаглубленным. Это определяется нагрузкой на нее, а также гидрогеологическими особенностями грунта стройплощадки.

Разновидности ленточных фундаментов

Фундамент ленточного типа представляет собой замкнутую конструкцию, которую возводят из разных материалов по выбору: из железобетона, сборных элементов, камня либо кирпича. Параметры ее зависят от следующих факторов:

• грунта на участке;
• расположения подземных вод;
• предполагаемой нагрузки на основание;
• климатических особенностей региона.

Разновидности ленточных фундаментов

Вес построенного сооружения распределяется по всему периметру опорной конструкции.

На ленточных основаниях возводят одноэтажные и более строения из следующих материалов:

• шлакоблока;
• дерева;
• кирпича;
• пенобетона и прочих.

Разновидности ленточного фундамента по разным классификационным критериям представлены в таблице ниже.

№	Разделение по критериям
1	по устройству	по форме	по глубине	по материалу фундамента
2	сборный или монолитный	в виде ленты или буквы «Т»	незаглубленный, малозаглубленный, заглубленный	кирпичный, каменный, железобетонный, бутобетонный

Главная задача во время строительства – это выбрать подходящий экономически и по эксплуатационным характеристикам вариант.

Основания ленточного типа имеют ресурс примерно от 70 лет (при соблюдении технологии), их достаточно просто ремонтировать. Область применения различных вариантов следующая:

• незаглубленный фундамент подходит для возведения щитовых, панельных, каркасных сооружений и срубов на ровных местностях с суглинистыми либо супесчаными почвами, по которым допускается стелить полы;
• мелкозаглубленное основание глубиной от 0, до 1 м подходит для строительства зданий из разных материалов на непучинистых грунтах;
• т-образное основание расширено снизу и применяется под любые строения на разных почвах, если участок располагается не на склонах или в болотистой местности, а также подземные воды находятся глубоко;
• заглубленные опорные конструкции предназначены для строительства зданий с подвальным помещением на различных типах грунта, даже при высокой его влажности;
• пояс из монолита представляет собой ленту, ширина которой больше ее высоты, а используется он только, если почва имеет хорошие несущие показатели, для строительства каркасных либо дворовых сооружений, срубов.

Среди различных типов ленточного фундамента можно подобрать подходящий вариант для разных грунтов. Основная проблема – это действие сил пучения. Если расчетная глубина заглубления составляет более 3 м, то рекомендуется отдать предпочтение свайной либо в виде плиты опорной конструкции, что снизит трудоемкость работ.

Технология строительства т-образного монолитного основания своими руками

Технология возведения монолитного ленточного т-образного фундамента аналогична сооружению ленты. Отличие заключается только в устройстве расширенной нижней части. Также опалубка имеет своеобразную конструкцию, чтобы раствор не вытекал. Для укрепления основания тоже проводят армирование.

Т-образный фундамент с коммуникациями

Достоинства у т-образного основания такие:

• простота возведения;
• достаточная прочность;
• можно провести все работы без использования спецтехники;
• требует меньших финансовых и трудовых затрат по сравнению с заглубленным и плитным фундаментами, а также меньшее время строительства;
• для возведения применяют бетон, которым заливают арматурный каркас, либо готовые блоки, что ускоряет процесс.

Строят опорную конструкцию под сараи, заборы, дома из разных материалов. Из-за уменьшенной толщины надземной части можно сэкономить на бетоне. При этом площадь распределения нагрузки от постройки превышает более чем в два раза, соответствующий параметр ленточного основания.

Строительство ленточного фундамента происходит 2-мя способами:

• с установкой опалубки в выкопанной выемке, по своей ширине превышающей аналогичный параметр основы;
• заливкой непосредственно траншеи, выкопанной по форме буквы «Т».

Последний вариант специалистами использовать не рекомендуется, потому что заглубленная часть остается без гидроизоляционного покрытия, а это снижает время эксплуатации почти на треть (примерно на 20-40 %).

Технология работ предусматривает их выполнение за 1 или 2 этапа. В последнем случае происходит в начале строительство нижней части (подошвы), а затем возведение ленты.

Общий алгоритм действий при работе в 1 этап следующий:

• определяют конструкцию фундамента;
• рассчитывают размеры подошвы и ленты по несущим характеристикам грунта стройплощадки, а также в зависимости от глубины промерзания и действующих нагрузок;
• проводят разметку участка под застройку;
• выполняют земляные работы;
• засыпают дно траншей песчаной подушкой;
• устанавливают опалубку;
• проводят армирование;
• заливают бетон;
• наносят гидроизоляционное покрытие, а при необходимости утепляют, монтируют дренажную систему.

Расчеты параметров основания выполняют, опираясь на СНиП 2.02.01-83, регламентирующий строительство оснований зданий, и используя справочники (например, В. С. Сажина). В них приводятся снеговые и ветровые нагрузки по региону.

Устройство подошвы

Работы начинаются с проведения разметки. Последовательность действий при этом такая:

• делают обноску, которая представляет собой перпендикулярные брусья, зафиксированные на стойках, высотой превышающей аналогичный параметр основания;
• расставляют их по углам согласно разработанному плану;
• для обозначения наружных плоскостей стен по верхним брусьям натягивают шнуры (веревки) по периметру;
• проверяют равенство внутренних диагоналей, чтобы получился квадрат или прямоугольник.

Монтаж опалубки и армирование

После разметки территории приступают к выполнению земляных работ:

• копают траншеи с учетом запаса ширины для монтажа опалубки и подошвы;
• делают откосы;
• по уровню выравнивают дно выемки;
• засыпают траншею песчаной подушкой.

Проведение земельных работ должно проводиться с учетом следующих рекомендаций:

• ширина траншеи при наличии цокольного этажа или подвала должна учитывать место для монтажа опалубки и обеспечивать свободный доступ строителям: запас внутрь составляет от 0,5 до 0,8 м, а наружу – 1,2 м;
• чтобы избежать осыпания при глубине выемки равной 1,5 м крутизну откосов делают 1/1, а при 3 м она составит уже 1/0,67;
• вокруг фундаментной траншеи необходимо выкопать углубление 40х40 под дренажную систему;
• глубину выемок нужно делать с учетом толщины подушки, которая составляет от 40 до 60 см.

Когда траншеи готовы, тогда переходят к монтажу опалубки и выполняют армирование:

• через каждые 70 см вбивают в землю вертикальные стойки по линиям, обозначенным шнурами обноски;
• к кольям саморезами или гвоздями закрепляют доски до достижения полной высоты подошвы;
• укрепляют конструкцию планками, прибивая их к верхнему ряду;
• монтируют вертикальные арматурные прутья, высота которых берется с запасом для связки с вышележащей лентой;
• фиксируют с помощью сварки или проволоки горизонтальные стержни;
• заливают подошву бетоном;
• утрамбовывают его вибратором или вручную;
• ожидают несколько дней, чтобы бетон частично затвердел.

Фундаментная лента на подошве

Пруты арматуры укладывают минимум двумя слоями. Нахлесты должны составлять примерно 60 см, а располагаться при этом со смещением друг относительно друга в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Сечение применяемых прутьев в зависимости от проектной нагрузки составляет от 8 до 16 мм. Для соединения стержней подходит вязальная проволока диаметром 1,2-1,6 мм.

Возведение ленточной части основания

После того как подошва была залита, а бетон частично затвердел, устанавливают опалубку под верхнюю часть. Первоначально по высоте ленты изготавливают щиты из досок либо фанеры (или других материалов). Их длина определяется из удобства обращения с ними при выполнении работы, а толщина – уровнем будущей нагрузки, создаваемой бетоном.

Последующие действия по возведению фундамента проводят в следующей последовательности:

• монтируют щиты, опираясь нижними их досками на опалубочную конструкцию нижней части и объединяя их с помощью длинных брусьев (по верху и низу);
• с помощью натянутых веревок обноски, а также уровня, происходит выставление опалубки в нужных плоскостях;
• расположенные друг против друга щиты соединяют горизонтальными стяжками;
• с помощью наклонных распорок фиксируют опалубку с боков;
• внутрь смонтированной конструкции укладывают арматурный каркас несколькими рядами, при этом его соединяют с прутьями подошвы;
• смачивают щиты водой;
• равномерными слоями заливают форму бетоном, через каждые 40-60 см утрамбовывая его;
• для равномерного протекания процесса застывания основание накрывают рубероидом либо полиэтиленовой пленкой;
• периодически верхнюю часть монолита увлажнят водой (примерно в течение недели или двух, в зависимости от климатических условий).

При монтаже опалубки особое внимание необходимо уделять углам, соединяя там щиты надежно, чтобы не разошлись.

Бетон набирает более половины своей прочности в течение примерно 7 дней. Полное застывание занимает около месяца, что определяется температурным режимом и влажностью.

Снятие опалубки допустимо делать минимум через 3 дня после заливки бетона. Когда он застынет цоколь и подземную часть рекомендуется защитить гидроизоляционным покрытием. Для этих целей используют мастики, рубероид и другие материалы. Надежная защита от разрушительного действия воды продлит срок службы возводимой постройки.

Можно установить опалубку и арматурный каркас всего т-образного основания сразу. Заливать понадобится все равно по частям: вначале подошву, а только затем ленту. Это связано с тем, что бетон нижней части, если достаточно не застынет, будет вытесняться. Трамбовку залитых слоев ленты по этой же причине необходимо будет проводить осторожно.

Монтаж сборного фундамента

Строительство т-образного ленточного фундамента можно выполнить, используя блоки из железобетона. Технология работ по их монтажу следующая:

• роют траншеи ниже глубины промерзания почвы по региону;
• их дно покрывают подушкой из песка, которую затем трамбуют;
• укладывают блоки;
• связывают их между собой арматурой;
• стыки заливают бетоном, установив предварительно в этих местах опалубку;
• штукатурят поверхность основания, а после высыхания нанесенного покрытия – гидроизолируют и утепляют.

Первый ряд фундамента выкладывают более широкими блоками (или трапециевидными) по сравнению с располагаемыми выше.

Использование блоков значительно ускоряет процесс строительства, но требует использования грузоподъемной техники. Из-за наличия большого числа стыков уменьшается время эксплуатации фундамента, примерно в 3 раза по сравнению с монолитными аналогами. Стандартные габариты блоков определяют выбор параметров ленты.

Процесс строительства ленточного фундамента т образного вида показан в видеоролике ниже.

При довольно частых обильных осадках, возможности паводков либо подъема грунтовых вод обязательно устраивают дренажную систему. Ее вид определяется обилием влаги, а также ее источником. Чтобы уменьшить тепловые потери, цокольный этаж или т-образное основание утепляют различными способами.

Т-образный фундамент – это надежное основание, которое можно возвести самостоятельно. Выбор марки бетона определяется будущей нагрузкой на основание: для постройки легких конструкций подходит материал с маркировкой М100 и М150, а для более тяжелых – от М200 до М400. Продлить срок эксплуатации всей постройки поможет гидроизоляция подошвы и ленты.

Источник