Растущая популярность ленточных фундаментов в строительстве индивидуальных и загородных домов объясняется их универсальностью. Они служат основанием под здания всевозможных конструкций, пригодны к использованию на различных почвах, а сделать их расчет самостоятельно под силу даже неспециалисту: для этого не потребуется ни виртуозных способностей, ни особых познаний в точных науках. Одним из способов, простым, хотя и несколько громоздким, является метод расчета по сопротивлению (несущей способности) грунтов. Он требует многих исходных данных; вам понадобится собрать значения всех нагрузок, действующих на основание, рассчитать, какой вес будет оказывать давление на 1 квадратный метр фундамента. После этого вы сможете подобрать оптимальную ширину подошвы фундаментной ленты.

Сегодня значительно упростить подсчеты можно при помощи так называемых онлайн калькуляторов, которые позволяют довольно точно вычислить количество необходимых для работ строительных материалов. С примером работы можно ознакомиться ниже.

Методика подсчетов

Есть два способа, как можно произвести расчет ленточного фундамента своими руками, не пользуясь онлайн калькулятором:

  • первый, по сопротивлению, или несущей способности, грунтов;
  • второй, по деформации почв.

Проще и эффективнее в применении первый вариант. Рассмотрим его более детально.

Каждому известно, что строительство начинается с основания – фундамента, однако его проект создается в последнюю очередь. Назначение фундамента – перенести нагрузки от здания, однако сами нагрузки становятся известны только после того, как будут выбраны все строительные и декоративные материалы для возведения здания, а также подсчитаны их объемы. Поэтому прежде, чем производить расчеты основания из ленточного фундамента, требуется:

  1. Сделать подробный чертеж всего строения в плане.
  2. Определиться с наличием и габаритами подвального помещения.
  3. Подобрать высоту и материал изготовления цоколя.
  4. Решить, какой тип внешней отделки и внутренней, а также вид термо-, ветро- и гидроизоляции будут применяться, какими размерными характеристиками будут обладать эти материалы.

Нужно найти значения удельного веса всех материалов, использующихся в строительстве; для удобства можно составить таблицу. И только после этого переходить к расчету.

Различают два вида ленточных фундаментов: сборно-бетонный и монолитный. Сегодня намного реже встречаются бутобетонные и кирпичные ленты – их устройство весьма затратно в части материалов, а надежность невысока.

Расчет фундамента можно условно разделить на следующие этапы:

  1. Вычисление нагрузок, действующих на фундамент.
  2. Подбор характеристик фундаментной ленты.
  3. Корректировка расчета сообразно условиям.

Далее поговорим о каждом из этапов более подробно.

Сбор значений нагрузок на основание

Первый этап – суммирование масс строительных материалов, которые применяются в конструкции дома:

  • общая площадь несущих стен, а также перегородок, без учета проемов для окон и дверей;
  • перекрытий пола;
  • потолочного перекрытия и потолков;
  • стропильной системы, а также кровельных материалов;
  • внутренних элементов (лестницы и т.п.);
  • наружной отделки и изоляционных материалов;
  • ориентировочно – фундамента и цоколя;
  • строительного крепежа и метизов (гвозди, шпильки, саморезы и т.д.).

Следует подчеркнуть, что предварительно должен быть сделан план дома с максимально точными размерами. Чтобы рассчитать массу применяемого материала, необходимо вычислить площадь, для которой он будет использоваться, умножив на его удельный вес.

Чтобы рассчитать площадь элемента, имеющего форму прямоугольника, перемножьте длины его сторон. Если единица измерения метр, то получится м2. Переведите толщину материала также в метры, умножьте на полученную площадь и получите объем в кубических метрах. Поскольку удельный вес материалов по большей части дается в кг/м3, так будет удобнее работать. Умножив вычисленный объем на показатель удельного веса, вы определите массу материала для данного элемента.

Пример расчета массы стены

Приводим конкретный пример для наглядности. Нам требуется вычислить вес стены, высота которой 2,8 м и длина 4 м. Материалы, из которых состоит стена:

  1. Профилированный брус сосны 150х150 мм.
  2. Вагонка из древесины липы толщиной 14 мм для обшивки.
  3. Сосновый брусок 50х20 мм (обрешетка).

Удельный вес бруса сосны может варьироваться, поэтому принимаем 570 кг/м3; удельный вес вагонки составляет 530 кг/м3 и бруска, соответственно, 510 кг/м3.

Находим площадь поверхности стены:

2,8 м х 4 м = 11,2 м2.

11,2 м2 х 0,15 м (выраженная в метрах толщина) = 1,68 м3 – объем бруса для стены.

Умножаем полученный объем бруса на его удельный вес: 1,68 м3 х 570 кг/м3 = 957,6 кг – вес стены.

Таким же образом вычислим объем вагонки:

11,2 м2 х 0,014 м = 0,16 м3.

И узнаем ее вес, умножив объем на значение удельного веса:

0,16 м3 х 530 кг/м3 = 84,6 кг.

Вес бруска для обрешетки считаем иначе. Допустим, мы будем крепить планки с шагом в 60 см, горизонтально. Значит, нам понадобится 5 4-х метровых планок. Итого 20 погонных метров. Находим объем материала:

20 м.п. х 0,05 м х 0,02 м = 0,02 м3.

Вес обрешетки из бруска: 0,02 м3 х 510 кг/м3 = 10,2 кг.

Суммируем полученные значения:

957,6 кг (брус) + 84,6 кг (вагонка) + 10,2 кг (обрешетка) = 1052,4 кг – масса стены.

Полагаем, что теперь принцип ясен. Однако, чтобы посчитать так каждую стену, потребуется немало времени. Поэтому дальше можно упростить: определить вес одного квадратного метра стены, потом вычислить общую площадь стен с тем же набором материалов и по этим данным рассчитать их общую массу.

В результате расчетов мы получили вес стены с площадью в 11,2 м2, равный 1052,4 кг. Следовательно, вес 1 м2 будет: 1052,4 кг / 11,2 м2 = 93,96 кг/м3. Предположим, площадь всех стен из бруса 150х150 мм, обшитых липовой вагонкой, составляет 42 м2. Тогда их общий вес: 42 м2 х 93,96 кг/м3 = 3946,32 кг.

Аналогичным способом вычислите массу всех вышеперечисленных конструкционных элементов. В случаях, когда элемент имеет сложную конфигурацию, для удобства расчетов ее можно разложить на простые геометрические составляющие. Остальные расчеты не должны вызвать больших сложностей.

Полезная нагрузка строения

Кроме материалов, из которых строится здание, постоянное давление на фундамент будут оказывать все предметы интерьера и технического оснащения, а также собственно жильцы, питомцы и гости. Просчитать все это заранее довольно трудно, поэтому при создании проекта принимают цифру 180 кг/м2. Умножив общую площадь всех этажей строения на эту константу, вы узнаете полезную нагрузку будущего дома.

А что со снеговой нагрузкой?

Климатические особенности большинства регионов требуют учитывать сезонные нагрузки от атмосферных осадков в осенне-зимний период. Значения таких нагрузок по регионам приведены в таблице.

На разных по форме крышах задерживается разное количество снега, поэтому при расчете ленточного фундамента применяется коэффициент, зависящий от угла наклона ската крыши.

  • 1 (цифра нагрузок соответствует указанной в таблице), если угол наклона находится в диапазоне от нуля до 25°;
  • 0 (без учета снеговой массы), если угол наклона равен 60° или больше.

Значения от нуля до 1 применяются согласно построенного графика, когда угол наклона ската крыши колеблется в пределах 25° – 60°.

Рассчитывается снеговая нагрузка следующим образом: находите свой регион, узнаете среднюю величину нагрузки, приходящейся на квадратный метр крыши, и определяете коэффициент. Затем умножаете на эти показатели общую площадь спроектированной кровли.

Например, региональная снеговая нагрузка –  180 кг/м2; площадь условной кровли – 65 м2; угол наклона ската — 30°, поэтому применяем коэффициент 0,82.

Снеговая нагрузка для проектируемого дома составит:

65 м2 х 180 кг/м2 х 0,82 = 9594 кг.

Плюсуем полученный результат к общей массе здания и полезной нагрузке.

Определение ширины подошвы ленточного фундамента

Поскольку длина фундамента нам уже известна (сумма длин несущих стен) –  необходимо вычислить еще два параметра:

  1. Высоту (составляется из суммы показателей глубины заложения и высоты цоколя);
  2. Ширину.

Заглубленность, или глубина заложения ленточного фундамента, определяется типом грунта, находящегося под подошвой основания. Ниже приведена таблица с общими рекомендациями.

Принимаем условия, что при нашем климате почва на участке застройки промерзает на глубину порядка 1,4 м, а проектная высота цоколя равна 20-ти см. Согласно приведенным рекомендациям, фундамент заглубляется ниже уровня промерзания на 15 см.

Вычисляем общую высоту фундаментной ленты: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Далее рассчитываем ширину. Ширина зависит от материала для фундамента и расстояния между параллельными стенами здания. В таблице приводятся рекомендованные цифры.

Вычисление нагрузок

Теперь общую массу постройки делим на выражение площади фундамента, чтобы вычислить силу, с которой здание будет давить на основание.

Умножаем длину фундаментной ленты на определенную в предыдущем разделе ширину и получаем значение площади ленточного фундамента. Далее общую нагрузку делим на площадь основания, выраженную в квадратных сантиметрах, и узнаем удельную нагрузку, действующую на один квадратный сантиметр фундамента.

Пример:

Нагрузка от здания – 408000 кг;

Площадь ленты фундамента – 132000 см2 (ширина – 30 см, длина – 4400 см).

408000 кг / 132000 см2 = 3,09 кг.

Грунт обладает способностью выдерживать некоторую нагрузку. Просчитанные значения этих нагрузок, определенные в результате геологических исследований, занесены в представленную таблицу.

Выбираем тип почвы на условной строительной площадке и смотрим, насколько его расчетное сопротивление соответствует вычисленной нами удельной нагрузке. Значение сопротивления грунта должно быть несколько больше цифры удельной нагрузки, в противном случае расчеты необходимо корректировать.

Корректировка подсчетов

Если нагрузка, которая передается через фундамент, превышает сопротивление грунта, можно действовать двумя способами:

  • Первый –  заменить материалы для возведения дома на более легкие. Это нерациональный путь: требуется много времени на переделку проекта и всех расчетов.
  • Второй вариант – уменьшить удельную нагрузку за счет увеличения толщины фундаментной ленты.

Стоит отметить, что если ширина ленты больше 60-ти см, особенно с большим заглублением, то работы становятся невыгодными. В таком случае придется сравнить несколько типов фундаментов по стоимости.

Разумеется, изменение ширины ленты требует пересчета ее веса и соответствующей корректировки общего веса здания.

Расчет объема фундамента

Значение объема фундаментной ленты поможет определить количество бетона для его заливки. Перемножив известные исходные данные – высоту, длину и ширину ленты – вы получите кубатуру фундамента.

Пример:

  • Длина ленты – 44 м.
  • Ширина ленты – 0,3 м (30 см).
  • Высота фундамента – 1,75 м.

Перемножив цифры: 44 м х 1,75 м х 0,3 м= 23,1 м3 – получаем объем, или кубатуру, фундамента.

При заливке фактический расход может несколько превысить расчетную цифру, поэтому при заказе бетона берем 25 кубов как ориентировочное количество.

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ