- Расчет ширины ленточного фундамента
- От чего зависит оптимальная ширина ленты
- Нормативные документы
- Минимальная ширина
- Максимальная ширина
- Какие данные потребуются для расчета
- Определение нагрузки от здания
- Несущая способность или сопротивление грунта
- Пример расчета ширины подошвы под ленточный фундамент
- Усредненные значения ширины ленты для различных типов построек
- Толщина ленточного фундамента
- Определяем толщину фундамента при возведении дома
- Экономическая сторона
- Что предпочесть?
- Столбчатые
- Ленточные
- Плитные
- Свайные железобетонные
- Буронабивные
- Винтовые сваи
- Несущая способность
- Как определить нагрузку
- Пример расчета фундамента ленточного типа
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:
- СНиП 2.01.07-85 – Нагрузки и воздействия;
- СНиП 2.02.01-83 – Основания зданий и сооружений;
- СП 131.13330.2012 – 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.
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:
- плотный грунт и сухая глина – 300 мм;
- суглинки – 350 мм;
- крупно- и среднезернистый песок и супеси – 400 мм;
- рыхлый песок, плохо уплотненный насыпной грунт – 450 мм.
Под кирпичный дом высотой до двух этажей:
- плотные типы грунта – 500 мм;
- супеси и слежавшиеся пески – 600 мм.
Для строительства тяжелых домов на рыхлых, пучинистых и неустойчивых грунтах от ленточного основания лучше отказаться и подобрать другой тип основания. Однако, сначала обратитесь за консультацией к опытному специалисту. Не исключается, что в ваших расчетах есть ошибка.
Источник
Толщина ленточного фундамента
Конструкционно для железобетонных балок минимальная ширина допускается 15 см, а для ленточных фундаментов (которые представляют из себя свободнолежащие балки на упругом основании) рекомендуется ширина не менее 25 см для легких садовых построек, и ширина не менее 30 см для дачных домов. Ширина ленточного мелкозаглубленного фундамента не может быть меньше ширины опираемой на нее стены.
Однако, кроме конструкционных ограничений есть еще и требования задаваемые несущими способностями подлежащих под фундаментами грунтов. Удельная нагрузка от здания на единицу площади не должна превышать 70% от несущей способности грунта. Регулировать величину нагрузки можно с помощью площади опоры фундамента на грунт. Чем больше площадь опоры — тем меньше удельная нагрузка, передаваемая на грунт.
Методика ориентировочного расчета минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента. Данная методика определения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента основана на представлении о том, что величина удельной нагрузки на единицу площади подлежащего под фундаментом грунта должна быть меньше несущей способности (расчетного сопротивления основания) подлежащего под фундаментом грунта. Разница между нагрузкой от дома и несущей способностью грунта должна быть как минимум на 30 процентов больше в пользу несущей способности грунтов (коэффициент запаса прочности для бетонных конструкций, отливаемых на стройплощадке с удельном всеом менее 1600 кг/м3). Чтобы не утомлять наиболее нетерпеливых читателей, спешащих наконец без лишних сантиментов узнать минимальную достаточную ширину мелкозаглубленного ленточного фундамента, мы публикуем таблицу основанную на данных Британских государственных строительных норм Building Regulations Approved Document A: 2010, 2E3. Британское архитектурное ведомство рассчитало за нас все заранее, а мы постарались немного усреднить и адаптировать представленные данные, чтобы сделать представление данных удобнее:
Теперь, наиболее рисковые и менее любопытные читатели могут бежать отливать свой мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент, а остальные могут узнать, как британцы получили эти данные, и сделать свой собственный более точный расчет для своего собственного дома, чтобы не попасть впросак.
Для выяснения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента исходя из несущей способности подлежащих грунтов, необходимо решить уравнение:
Мертвый вес здания — это сумма весов всех строительных элементов конструкции дома. Чтобы расчитать их нужно воспользоваться следующими таблицами:
Таблица №5 Нагрузка от 1 м 2 стены зданий
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица №6 Нагрузка от 1 м 2 перекрытий пролетом до 4, 5 м
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица №7 Таблица количества бруса в м 3 пиломатериалов
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица №8 Таблица количества досок в кубическом метре пиломатериалов
Также при полном подсчете нагрузки на фундамент определяется коэффициент воздействия уклона крыши на нагрузку при снеге. В среднем, он составляет от 1 до 0,2 (при уклоне от 20 до 60 градусов).
Для конечного расчета толщины закладываемого фундамента под дом берутся величины нагрузок постройки и почвы. Затем рассчитывается площадь, и выводится оптимальная ширина фундамента. Далее учитывается показатель толщины стен и запас в 10 сантиметров для дальнейшей отделки. Пример расчета фундамента ленточного типаПосле окончания расчетов для размера дома 6 х 9 получилась минимальное значение 5 кв. м. При ширине ленты Х, выполняется суммарный подсчет: 2 х 9 х Х + 2 х Х (6 – 2Х) = 5 18 Х + 12 Х – 4Х ^ 2 = 5 Получается Х1 = 0,17 метра То есть в данном случае, минимально допустимое значение ленты – Х1 = 0,17 метра. Полученная величина очень относительна и, если ширина стены дома предполагается 30 см., то с учетом добавочных размеров в 10 сантиметров на отделку, получается 40 см. Таким образом, запас основания будет равняться 0,4 : 0,17 х 100мм – 100 мм = 135%. Какая бы стройка не начиналась, она должна базироваться на проекте, разработанном специалистами с соблюдением всех обязательных норм, размеров и точных расчетов. Источник |