Срок эксплуатации любого здания напрямую зависит от того, насколько надежное будет под ним возведено основание. Строиться дома могут на фундаментах столбчатых, плитных, свайных, ленточных. При этом наиболее популярным является последний тип оснований. Ленточные фундаменты можно считать оптимальным вариантом в плане соотношения цены и надежности. Такие конструкции способны прослужить весь срок эксплуатации здания без необходимости ремонта. Размеры ленточного фундамента зависят от веса дома и несущей способности грунта на участке.
Какие существуют разновидности
Классифицируются основания этого типа в основном по двум признакам:
- виду использованного для возведения материала;
- степени заглубленности.
Возводиться ленточные фундаменты могут из кирпича или бетона. Также в качестве опоры под здания достаточно часто используются сборные железобетонные конструкции этого типа.
Кирпич для возведения ленточных фундаментов применяется исключительно керамический полнотелый хорошего качества. Бетонные конструкции этого типа являются наиболее популярной разновидностью и заливаются под зданиями и сооружениями чаще всего. Для усиления прочности таких лент на растяжение используется металлическая арматура.
Сборные железобетонные основания домов собираются из длинных прочных блоков. Последние укладываются в траншее в ленту с соединением арматурой и заливкой стыков бетоном.
Размеры ленточных фундаментов определяются, конечно же, в том числе и их высотой. Возводиться под зданиями могут как обычные конструкции этого типа, так и мелкозаглубленные. В частном домостроении, к примеру, наиболее популярным является второй тип оснований.
Такие фундаменты заглубляются в землю обычно не более чем на 30-40 см. Разумеется, возводить такие основания допускается только на очень надежных прочных грунтах. Обычные ленточные фундаменты заливаются на глубину ниже промерзания почвы — то есть на 0.7-1.5 м, в зависимости от региона.
Калькулятор расчета столбчатого фундамента
Инструкция по расчету габаритов и количества материалов столбчатого фундамента
Представленная программа помогает выполнить пример расчета стоимости свайного или столбчатого фундамента с усилительным ростверком. Выходящие данные будут включать нужное количество и цену следующих строительных материалов:
- Щебень;
- Арматура;
- Песок;
- Цемент.
В соответствии с Вашими введенными данными, калькулятор в режиме онлайн будет формировать чертеж будущего проекта.
Выбираем тип столба
При вводе параметров калькулятора, предоставляется возможность выбрать столбы и их основания двух основных форм: круглой или прямоугольной.
Все размеры необходимо указать в мм
H — Высота основной секции столба.
B — Указываем диаметр или ширину.
A — Высота основания сваи. Если Вы используете столбцы без основы, то не нужно указывать этот размер.
D — Диаметр или ширину основания фундаментной сваи.
D1 — Длина основания прямоугольной формы.
B1 — Ширина сваи прямоугольной формы.
Если фундаментный столб имеет круглое сечение, то эти размеры не используем в расчете.
Размеры фундамента
Y — Длина.
X — Ширина.
Y1 — Общее количество столбов по всей длине монолита, включая столбы в углах.
X1 — Общее количество свай по ширине монолита, включая столбы в углах.
S — Если этот параметр отмечен, то будет выполняться расчет столбов, которые располагаются под всей постройкой равномерно. В том случае, если не отмечен, то только сваи, которые будут располагаться по периметру всего фундамента.
Размеры ростверка
F — Высота.
E — Ширина.
В том случае, когда не требуется расчет ростверков монолитного типа, то не нужно указывать эти параметры.
Арматура
ARM1 — Общее число прутков арматуры для одного столбца.
ARM2 — Общее число рядов арматуры в ленте ростверка.
ARMD — Диаметр арматуры. Эти значения необходимо указывать в миллиметрах.
В том случае, если для Вашего проекта армирование не требуется, то это значение устанавливается в 0.
Указываем количество цемента, которое необходимо для изготовления 1 м³ бетона. Все данные указываем в килограммах.
Указываем пропорцию по массе для приготовления бетонного раствора. Значение параметров в каждом отдельном случае будут различны.
В первую очередь вышеуказанные параметры будут зависеть от технологии строительства, диаметра фракции щебня и марки цемента. Эти данные Вы можете уточнить у поставщиков и продавцов строительных материалов.
Укажите цены на строительные материалы, что позволит выполнить ориентировочный расчет общей стоимости проекта.
По введенным результатам программа выполнит вычисления:
- Объема бетонного раствора для одного столба, раздельно для нижней и верхней части.
- Расстояние между сваями, и их количество.
- Общая масса и длина требуемого количества арматуры.
- Объем раствора для ростверка.
- Готовые чертежи с общим планом, по которым Вы сможете правильно спроектировать свайный фундамент.
- Итоговую стоимость всех основных материалов для монтажа свайного с ростверком или столбчатого монолита.
Сфера применения
Сегодня используют столбчатый фундамент в том случае, когда монтаж конструкции ленточного типа не целесообразно, к примеру, для построек с легкими стенами, без подвалов, для бань или гаражей. Благодаря нашей программе, расчет не только не отнимет у Вас много времени, но, и поможет избавиться от трудоемкого процесса расчета. Вам необходимо будет только правильно заполнить все поля согласно подробной инструкции, и Вы сразу сможете получить все необходимые и достаточные сведения для постройки столбчатого монолита, узнаете объемы строительных материалов, а также общую стоимость проекта.
Общие данные
Столбчатый фундамент, как правило, состоит из железобетонных столбов, каждый из которых имеет расширение в нижней части, и объединен между собой ростверком. Такое сооружение опоры помогает ей препятствовать пучению почвы и выдерживать большие нагрузки. Столбцы должны располагаться в местах пересечения, в углах будущего здания, под тяжелыми стенами, несущими, балками или ответственными конструкциями. Сваи должны быть во всех местах с высокой нагрузкой. Ростверк используется для того, чтобы усилить конструкцию, выполненный между столбцами в форме армированной перемычки.
Где не стоит использовать столбчатый фундамент
На подвижных грунтах категорически не рекомендуется монтировать конструкцию, а также на таких как глинистые или слабые почвы, водянистые или торф. Не рекомендуется использовать в местности, где находится резкие перепады высот.
Где применяют
Фундамент на бетонных сваях станет идеальным решением для постройки дома, гаража, бани или дачи без существенных затрат.
Материалы
В первую очередь необходимо определить количество этажей будущей постройки и ее массу. Далее выполняется выбор материалов и расчет проекта, где можно использовать кирпич, бетон, железобетон, а также камень. Согласно типу выбранного материала выбирается размер сечения столбцов. Для бетонных свай размер сечения не менее 400 мм, для камня не менее 600 мм, для кирпича 380 мм, в том случае если кладка выше уровня грунта и не менее 250 мм в случае использования перевязочной технологии с забиркой.
Достоинства
Благодаря своей конструкции столбчатые конструкции отличаются рядом преимуществ, которые делают их идеальным решением для постройки жилых и нежилых объектов. Такой тип конструкции значительно дешевле, чем ленточные или блочные монолиты, расходует меньше строительных материалов и для их возведения уходит значительно меньше времени и затрат. Такой проект позволяет уменьшить площадь постройки и дает незначительную усадку. Такой тип основы для дома отлично противостоит пучениям морозных грунтов и разрушительному влиянию грунтовых вод.
Поэтапное строительство
Перед тем, как начать строительные работы, нужно определить глубину максимальную промерзания грунта и вид почвы. Все это нужно для того, чтобы при надобности можно было замерять уровень, на который могут подниматься грунтовые воды, после чего правильно выполнить гидроизоляцию. Монтаж столбчатого фундамента выполняется в следующей последовательности.
- Очищаем площадку, подготовительные работы.
- Согласно проекту выполняется разметка участка под конструкцию.
- Подготовка ям для столбцов.
- Выполняется монтаж опалубки для будущих опор.
- Монтаж арматуры.
- Выполняется заливка бетонных свай.
- Изготавливаем ростверка.
- Строительство стенок между столбцами или забирки.
- Выполняем гидроизоляцию по периметру всего фундамента.
Период и время заливки
Заливка бетона является заключительным этапом и должна выполнять слоями по 25-40 миллиметров. Каждый слой необходимо разработать вибратором, что позволит исключить образование воздушных прослоек, существенно ослабляющих монолит. Всю заливку правильней всего выполнить за один этап, залив бетонный слой, разбив вибратором и такими темпами до конца опоры.
Не рекомендуется заливать опоры с промежуточным интервалом в один день, так как могут образоваться швы на стыке слоев, что негативно скажется на крепости несущей конструкции сооружения.
Важно
Рассчитать фундамент для дома можно для всех типов построек: каркасных, блочных, монолитных, деревянных и кирпичных.
В том случае, когда планируется возвести дом на пучинистом грунте, то не рекомендуется откладывать строительство, которое уже начали. В том случае, если каркас начатый будет оставлен на зиму, то он деформируется.
Залитые бетонные опоры, должны выстоять в течение не менее 30 дней. За данный период не рекомендуется эти опоры подвергать нагрузке.
Лучше всего для изготовления бетонного раствора использовать цемент серии М400, крупнозернистый песок или мелкий гравий лучшего всего подойдут в качестве наполнителя.
Особенности использования
Возводиться ленточные фундаменты могут под зданиями абсолютно любого типа:
- рублеными;
- каркасными;
- кирпичными;
- бетонными;
- металлическими и пр.
Разрешается заливать такие конструкции, однако, только на достаточно прочных грунтах. Не возводят фундаменты этого типа, к примеру, на плывунах, склонах, болотистых почвах, участках, склонных к подвижкам. В таких случаях здания строятся на более дорогих плитных или свайных основаниях.
Не заливаются обычно ленточные фундаменты и под очень легкие постройки — небольшие деревянные домики или бани, беседки, веранды. В этом случае чаще всего возводятся столбчатые основания. Такие конструкции отличаются надежностью и при этом обходятся дешевле ленточных.
Характеристики
К плюсам ленточных фундаментов в первую очередь относят их не слишком высокую стоимость. Цена на такую конструкции при условии правильного проектирования будет низкой, какие бы она ни имела размеры. Ленточный фундамент для дома стоит выбрать и потому, что в этом случае в последующем можно будет обустроить подвальное помещение или погреб. Плюсами таких оснований являются также:
- надежность и долговечность;
- максимально равномерное распределение нагрузки от стен дома;
- универсальность;
- простота возведения.
Минусов у фундаментов этой разновидности практически не имеется. К недостаткам конструкций этого типа можно отнести разве только то, что их нельзя возводить на слабых грунтах.
Пример расчета
Предположим, что в наших планах – заливка мелкозаглубленного плитного фундамента высотой 300 мм. Принимаем во внимание, что высота щитов опалубки должна быть как минимум на 50 мм больше, итого – 350 мм. Но т.к. проще использовать доски шириной 200 мм, принимаем высоту опалубки 400 мм или 0,4 м. В одной из следующих статей мы приведем пример расчета фундамента полностью, который будет включать все вычисления для различных типов оснований. А пока разберемся с толщиной досок, которой достаточно для сопротивления изгибу материала.
Рассчитываем нагрузку: G=2500×0,4=1000 кг/м2. Для надежности принимаем расстояние между вертикальными опорами-раскосами равным 0,5 м – I=0,5 м. Бетон во время заливки будем уплотнять вибраторами, поэтому n=1,2. Подставляем все значения в приведенную выше формулу: h=√(0,75×1000×1,2×0,52/800000)=0,017 м или 17 мм.
Особенности выбора материалов
Построенный под зданием ленточный фундамент, конечно же, в первую очередь должен быть максимально надежным. Поэтому материалы для таких конструкций всегда стараются выбрать наиболее качественные. Силикатный кирпич, к примеру, поскольку он не отличается влагостойкостью, для постройки ленточных фундаментов применять не допускается.
Цемент для заливки бетонных лент приобретают высоких марок. Песок при этом используют крупный речной просеянный. Для армирования бетонных фундаментов этого типа приобретают металлический прут 8-12 мм.
В раствор для ленточных оснований, помимо песка и цемента, добавляется щебень. Выбирать для таких фундаментов полагается только влагостойкий прочный материал этого типа. Известковый щебень, к примеру, для этой цели совершенно не подходит.
Расчет диаметра арматуры для фундамента
Расчет диаметра поперечной и вертикальной арматуры
Диаметр поперечной и вертикальной арматуры необходимо подбирать согласно таблице:
В строительстве одно- двухэтажных частных домов, как правило, в качестве вертикальной и поперечной арматуры используются стержни диаметром 8 мм, и этого обычно бывает вполне достаточно для ленточных фундаментов малоэтажных частных строений.
Расчет диаметра продольной арматуры
Согласно СНиП 52-01-2003, минимальная площадь сечения продольной арматуры в ленточном фундаменте должна составлять 0,1% от общего поперечного сечения железобетонной ленты. От этого правила и необходимо отталкиваться при выборе диаметра арматуры для фундамента.
С площадью сечения железобетонной ленты все понятно, необходимо ширину фундамента умножить на его высоту, т.е. допустим у вас ширина ленты 40 см, а высота 100 см (1 м), то площадь сечения будет 4000 см2.
Площадь сечения арматуры должна быть 0,1% от площади сечения фундамента, поэтому необходимо полученную площадь 4000 см2 / 1000 = 4см2.
Для того чтобы не рассчитывать площадь сечения каждого прута арматуры, можно воспользоваться простенькой табличкой. С помощью нее легко можно подобрать необходимый диаметр арматуры для фундамента.
В таблице присутствуют очень незначительные неточности, связанные с округлением чисел, не обращайте на них внимание.
Важно: При длине ленты менее 3м, минимальный диаметр продольных стержней арматуры должен составлять 10мм. При длине ленты более 3м, минимальный диаметр продольной арматуры должен приниматься 12мм.
И так, у нас есть минимальная расчетная площадь поперечного сечения арматуры в сечении ленточного фундамента, которая равна 4см2 (это с учетом количества продольных стержней).
При ширине фундамента 40 см, нам достаточно использовать схему армирования с четырьмя стержнями. Возвращаемся к таблице и смотрим в столбце, где приведены значения для 4-х стержней арматуры, и выбираем наиболее подходящее значение.
Таким образом, определяем, что для нашего фундамента шириной 40см, высотой 1м, со схемой армирования четырьмя стержнями наиболее подходящая арматура диаметром 12мм, так как 4 прута такого диаметра будут иметь площадь сечения 4,52 см2.
Расчет диаметра арматуры для каркаса с шестью стержнями проводится аналогичным образом, только значения уже берутся из столбца с шестью стержнями.
Следует отметить, что продольная арматура для ленточного фундамента должна быть одного диаметра. Если по каким-либо причинам арматура у Вас разного диаметра, то стержни большего диаметра необходимо использовать в нижнем ряду.
Размеры ленточного фундамента: расчеты и проектирование
Заливают основания этого типа таким образом, чтобы на ленты в последующем опирались все внешние и внутренние стены дома. При проектировании, помимо глубины заложения, определяются с шириной фундамента, а также высотой цоколя. Расчет показателей при этом производят с учетом:
- веса здания;
- несущей способности грунта.
Вес здания определяют путем сложения:
- веса использованных для строительства материалов;
- самого фундамента;
- снега зимой;
- всех предметов, которые в последующем будут находиться в доме (в среднем — 180 кг/м2).
Далее найденную таким образом общую массу дома делят на предполагаемую площадь фундамента (длину умножают на ширину). Таким образом получают удельную нагрузку на 1 см2. Далее по специальной таблице узнают, выдержит ли грунт под фундаментом такое давление.
Если несущая способность грунта меньше, чем нагрузка от дома, в проект вносят необходимые корректировки. То есть пересматривают ширину фундамента в большую сторону.
Размеры ленточного фундамента относительно толщины стены могут быть разными. К примеру, довольно-таки часто возводятся малоэтажные дома, у которых кирпичи фасадов выступают за пределы ленты основания на несколько сантиметров. Иногда фундамент, наоборот, может быть шире стен. Таким образом производится его заливка тогда, когда в последующем, к примеру, фасады предполагается облицовывать декоративным кирпичом. Но все же чаще всего при строительстве домов в наше время вертикальные плоскости цоколя и стен совпадают.
Какой выбрать фундамент.
- Ленточный;
Такой тип фундамента прокладывается по всему зданию. Также внутри заданного периметра, по траектории расположения несущих стен. Его характерные особенности – достаточное количество работ по копанию и расхода материалов, при осмотре сверху будет напоминать ленту. Вначале, необходимо вырыть ровные углубления в земле. Сначала бетон заливается в них, затем, создаются опалубки для основы над уровнем земли. Используется, чаще всего, для частных малоэтажных домов.
- Столбчатый (свайный);
Такой тип применяют уже для построек в болотистых или торфяных местностях. Другие здесь неприменимы из-за высокой глубины твердого грунта. Количество земельных работ сокращается, нет необходимости рыть углубления. Используется для глубины от 3 до 12 м. Конец столба/сваи имеет окончание в форме конуса, поэтому его и забивают в грунт. Перед этим обязательно измеряется глубина нетвердого грунта, чтобы определиться с длиной свая.
- Плитный;
Изготавливается из железобетона, имеет другое название – плавающий. Называется он так из-за того, что в случае смещения грунта, плита тоже сместится. Такой тип заливается под всю площадь дома. Имеет популярность при постройке зданий для влажных грунтов и зданий, которые имеют цокольные этажи или подземный паркинг. Стоимость такого типа, конечно, выше, чем остальных.
- Для домов из пеноблоков;
Для них высокий расход на изготовление не оправдается. То есть, делать плитный из свайный нет необходимости. Рекомендован ленточный вариант. Конечно, если позволяет грунт. При глубине грунтовых вод ниже 3 метров, делают мелкозаглубленное основание. В землю под такие дома делается на 50 см и примерно столько же – в высоту.
- Монолитный свайный.
Данный тип похож на совмещение ленточного и свайного. Нижняя часть состоит из свай, которые сверху между собой соединяются горизонтальными балками. Используется на слабой поверхности и в северных районах, так как уровень промерзания достаточно глубок. Может быть металлическим, бетонным, газобетонным или железобетонным.
Размеры блоков ленточного фундамента
Сборные основания этого типа возводятся из стандартных блоков. Такие конструкции доставляются на участок с помощью спецтехники. Приобрести их можно на предприятиях, занимающихся изготовлением железобетонных изделий.
В маркировке таких блоков всегда присутствуют буквы ФЛ. Размеры ленточного фундамента этого типа определяются стоящими после них цифрами. Балки ФЛ6-24, к примеру, имеют габариты 240 х 60 х 30 см, ФЛ8-12 — 118 х 80 х 30 см и т. д.
Таким образом, определяет размеры блоков сборного ленточного фундамента ГОСТ. Расчеты в данном случае производятся по тому же принципу, что и в отношении монолитных оснований этого типа.
В некоторых случаях могут использоваться при возведении сборного ленточного фундамента и плиты. Размеры такие железобетонные конструкции также имеют стандартные. Ширина их может варьироваться в пределах 600-3200 мм. Используются железобетонные конструкции этого типа для распределения нагрузки от стен.
Формулы для примерного расчета опалубки фундамента
Для расчета толщины доски, мы будем использовать следующие формулы:
h=√(0,75×G×n×l2/Т), где h – минимальная толщина доски, м; G – нагрузка на опалубку со стороны бетонной смеси. Принимаем G максимальным и высчитываем по формуле G=q×H, где q=2500 кг/м3 – объемная масса бетона, H – высота слоя бетона, м; n – коэффициент вибратора, который принимаем равным 1,2. Если бетон заливается без виброуплотнения, то n=1; I – расстояние между вертикальными опорами-раскосами, м T – допустимое сопротивление древесины. Принимаем Т минимальным, равным 8×105 кг/м2
Технология заливки вкратце
После расчета размеров ленточного фундамента можно приступать собственно к его возведению. Чаще всего под зданиями и сооружениями, как уже упоминалось, строятся монолитные основания этого типа. Их преимуществом, в сравнении с кирпичными, является скорость строительства, а в сравнении со сборными — дешевизна. Заливаются ленточные монолитные фундаменты по такой технологии:
- производится разметка участка по методу египетского треугольника;
- выкапывается траншея проектной глубины;
- на дно траншеи с трамбовкой водой укладывается песчаная подушка;
- производится простилка подушки рубероидом;
- в траншею устанавливается опалубка из деревянных щитов;
- с помощью вязальной проволоки собирается каркас из прута;
- на дно ямы устанавливаются специальные небольшие подставки высотой 5 см;
- на подставки устанавливается металлический каркас;
- производится заливка бетонной смеси.
Размеры арматуры для ленточного фундамента должны быть такими, чтобы от нее до стенок опалубки и уровня верха будущего цоколя оставалось по 5 см. В этом случае каркас после заливки окажется полностью погруженным в раствор и последующем не начнет ржаветь.
Цементный раствор для фундамента готовится в бетономешалке. Это позволяет сделать его максимально качественным и однородным. Замес производится в пропорции цемент/песок/щебень 1/3/4. В бетономешалке сначала прокручиваются сухие компоненты раствора. Затем к ним добавляется вода.
Возводим фундамент для дома из пеноблоков, делаем точный расчёт
Точный расчет по формуле лучше проводить специалистами. Она выглядит так: S > γn · F / (γc · R0).
В ней:
S является площадью основания, в скобках коэффициент условий работы (yc) перемножается с сопротивлением грунта (R0), а в числителе перемножаются нагрузка на основание (F) и коэффициент надежности (yn)
- Расчёт нагрузочных характеристик;
Зависит всегда от множества факторов. Это размещение вод, индивидуальный периметр возводимого сооружения, угла, под которым находится крыша. Также, влияет рельеф окрестной местности, количество этажей, общая высота, материалы, из которых планируется делать несущие стены и крышу и несущую способность почвы.
- Определение прочности;
Прочность также будет зависеть от места, периметра и толщины стен. Если измерить прочность не получается – следует специально занизить имеющиеся данные либо произвести укрепление.
- Пример расчетов.
К примеру, периметр 5м * 10м. Высота стен изнутри – 15 м. Ширина ленты 0, 4м, а глубина его под землей – 0,5м. Тогда: (5+10)*2 + 15 = 45 м. 45*0,4*0,5 = 9 куб/м бетона необходимо.
Для изготовления 1 м3 бетона возьмем песок и бетон марки М250 в пропорциях 4:2. Тогда, песка потребуется 1344 кг, а бетона – 672 кг. А также нужное количество воды.
Тогда, для 9 куб/м потребуется 9*1344=12,096 тонн песка и 9*672=6,048 тонн бетона.
Отдельно потребуются доски для опалубки и арматура.
