Тонкости расчета свайно-ленточного фундамента и формулы для вычисления

Тонкости расчета свайно-ленточного фундамента и формулы для вычисления

Ленточный фундамент можно рассчитать двумя способами: по несущей способности грунтов под подошвой и по их деформации. Более прост первый способ. Его и рассмотрим.

Мы точно знаем, что первым строится фундамент. Но проектируется он в последнюю очередь. Его задача передать нагрузку от дома. А ее мы будем знать лишь после того, как определимся с типом всех строительных материалов и их объемов. Так что до начала расчета фундамента необходимо:

• начертить план всего здания со всеми простенками;
• решить, нужен или нет подвал, и какой он должен быть глубины, если нужен;
• знать высоту цоколя и материал, из которого он будет сделан;
• определиться с типом и толщиной используемых материалов для утепления, ветрозащиты, гидроизоляции, отделки как внутри, так и снаружи.

По всем используемым во время стройки материалам нужно найти их удельный вес. Желательно составить таблицу: работать будет проще. Только после этого можно приступать к расчету.

Для расчета ленточного фундамента вам понадобится проект с подробным указанием используемых материалов и их толщины

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или сборным бетонным. Намного реже сегодня делают кирпичные или бутобетонные ленты: они менее надежны, но при этом для их строительства требуется большее количество материала, хотя стоимость его может быть меньше.

Условно расчет ленточного фундамента можно разбить на несколько этапов:

• Определение нагрузки на фундамент.
• Выбор параметров ленты.
• Корректировка в зависимости от условий.

Теперь обо всех этапах подробнее.

Основные варианты планировки

Все необходимые размеры для расчета работ по подготовке ям, траншей и насыпей устанавливаются в ходе простых действий. Для упрощения расчета, объем будущего котлована делится на отдельные секции нормативной длины от 100 до 200 м.

Сначала определяют кубатуру грунта для каждого участка, а после результаты складывают. Далее принимают методику для производства работ, с учетом необходимости вывозки или складирования земли на площадке для обратной засыпки. Наиболее часто применяются следующие формулы и алгоритмы расчетов.

Формула расчета для многоугольника с откосами

Для этой конфигурации котлованов вначале определяют верхнюю F1 и нижнюю F2 площади, разбив на несколько правильных фигур. Учитывая показатели глубины выемки H, находят среднюю линию и на ней определяют среднюю площадь Fсред выемки.

Общий объём выемки с конфигурацией многоугольника и откосами устанавливают по следующей формуле подсчета:

F1/F2/Fcp — верх, низ и середина площади выемки м2.

Для грамотного определения объема потребуется также добавить кубатуру въездных/выездных траншейных путей:

1. Vкот. — чистый объём только выемки, м3;
2. Vвъез/Vвыез. — объём въездных/выездных путей, м3;
3. n — число въездных/выездных путей.

Из общего объема выемки определяют кубатуру срезанного растительного покрова, который, как правило, выполняют бульдозером и кубатуру снятия недобора у дна выемки, разрабатываемой экскаватором, чтобы не нарушать цельность и крепость почвы у основы фундамента.

С вертикальными стенками на ровном участке

Самый простой метод — выемка на ровном/спланированном участке, имеющим форму прямоугольника с отвесными стенами равного размера.

В таком случае формула, по которой необходимо произвести расчет будет иметь вид:

1. V — величина объёма, м3;
2. F- величина площади, м2;
3. B — показатель ширины, м;
4. H — фактическая высота, м;
5. L — длина участка, м.

для выемки простого прямоугольного сечения с габаритами:

• B =10 м;
• L = 6 м;
• Н =2 м;
• объем земляных работ (V) = 320 м3;
• площадь по плану (F) = 160 м2;

Расчет будет выглядеть так:

• V = 10 х 16 х 2 = 320 м3;
• F = L х B = 10 х 16 = 160 м2.

С вертикальными стенками, имеющих разные отметки вершин

Очень часто при разработке котлована, углы его имеют разные уровни, в результате чего приходится применять особую формулу.

Например, если яма имеет правильную прямоугольную форму из 4-х разных вершин:

1. B =5 м;
2. L=10 м;
3. Н1=2 м;
4. Н2=3 м;
5. Н3= 2 м;
6. Н4 =4 м.
7. Объем земляных работ: (V) = 137.5 м3.
8. Площадь (F) = 50 м2.

V = B х L х ( H1 + H2 + H3 + H4 )/4 = 5 х 10 х ( 2 + 3 + 2 + 4 )/4 = 137.5 м3.;

F = B х L = 5 х 10 = 50 м2.

С откосами на спланированной местности

Размеры ширины В осн и длины L осн у основания определяют по размерам сооружения, учитывая разрыв между ним и подошвой откоса более 3 м. Размеры у верха котлована рассчитывают с учетом крутизны откосов. Она зависит от коэффициента откоса.

Этот показатель можно посчитать путем деления высоты углубления выемки к заложению откоса, формула выглядит так:

Например, для выемки, имеющей характеристики:

• Ширина у основания выемки (Bосн),4 м;
• длина основания выемки (Lосн), 6 м;
• высота (H), 2 м;
• выбран грунт: суглинок;
• коэффициент m = 0.5.

1. Bверх = H * m + Bосн + H * m = 2 * 0.5 + 4 + 2 * 0.5 = 6 м.
2. V = ( Bосн + Bверх ) / 2 * H * Lосн = ( 4 + 6 ) / 2 * 2 * 6 = 60 м3.
3. Объем траншеи будет равен (V) = 60 м3.
4. F = ( Bосн + Bверх ) / 2 х H = ( 4 + 6 ) / 2 х 2 = 10 м2.
5. Площадь сечения: (F) = 10 м2.

Аналогично для выемки, имеющую квадратную форму формула будет иметь вид:

Для котлована, с конфигурацией многоугольника:

Данные формулы можно использовать для установления объемов не широких выемок меньше 15 м. Они смогут углубляться драглайном, который будет находиться на поверхности земли.

При большой ширине, грунтовые операции выполняют экскаватором на дне, с вариантом «прямая лопата», в таком случае к кубатуре выемки нужно добавить величину для обустройства въездов.

Яма с круглым сечением, имеющий откосы

Для котлованов с круглым сечением с откосами, кубатуру выемки рассчитывают по формуле для перевернутого усеченного конуса.

В усеченном конусе R и r, соответственно — верхний и нижний радиусы.

Например, для круглого колодца, имеющие откосы:

• Ширина нижнего основания D1=2r, 3 м;
• верхний диаметр D2= 2R, 5 м;
• высота котлована (H), 3 м;

Формула для расчета объема:

Объем котлована будет равен: V = 37.699 м3

Ямы для объектов, имеющих и цилиндрические, и конические части, например, отстойники и метантенки, как правило, строятся группами. Их выкапывают в грунт в 2 стадии:

1. сначала организуют общую выемку прямоугольной формы до отметки установки цилиндрических компонентов;
2. после выполняют выемку для конических элементов, следовательно, и расчет объема выборки грунта осуществляют в 2 стадии.

Как рассчитать, сколько надо?

Во главу угла методики подсчёта армирования ленточных оснований заложен принцип преобладания сопротивления грунтового основания над удельной нагрузкой от веса здания или сооружения.

После этого рассчитывают несущую способность ленты, величина которой зависит от полной загрузки наземной части строения. На этом этапе определяют количество и сортамент арматурных стержней, их форму соединения в единый каркас.

Если надавить на какой-либо мягкий предмет, то он прогнётся. Верхняя плоскость сожмётся, а снизу материал растянется. Так и в ленточном фундаменте, верхняя его часть будет испытывать сжатие, а на нижний слой будут воздействовать силы растяжения.

Это физическое явление учитывают при расчёте монолитной ленты. То есть, в верхнем и нижнем поясе закладывают арматуру, которая выдерживает сжатие, а снизу бетон противостоит растяжению.

На основе этого положения было разработано «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения)».

Тяжёлый бетон приготавливают из

• цемента М 300 – М 800,
• щебня гранитных пород,
• среднефракционного песка,
• воды средней жёсткости с добавкой различных видов пластификаторов.

Его применяют для возведения заливных фундаментных лент.

Кроме этого пользуются Сводом Правил СП 52-101-2003, который содержит рекомендации по расчёту и проектированию, относящиеся к изготовлению и установке армокаркасов ЛФ. Правила согласованы с требованиями СНиП 52-01-2003.

Определение глубины заложения и высоты ленты

В расчёт глубины заложения подошвы ленточного фундамента включают два фактора:

Уровень грунтовых вод

Уровень залегания грунтовых вод легко определить, если рядом с местом строительства есть колодец. Расстояние от уровня земли до поверхности воды в нём будет равно искомому параметру.

В отделе архитектуры и землеустройства местной администрации можно взять копию вертикальной съёмки с привязкой к стройучастку, где будет указан уровень грунтовых вод. Если нет ни того не другого, то этот показатель определяют взятием образцов почвы с помощью бурения грунта.

Глубина промерзания

Знать её необходимо по причине того, что воздействие на влажную почву при минусовой температуре в зимний период вызывает в ней замерзание воды. Этот процесс вызывает пучение грунта потому, что он в это время резко увеличивается в объёме.

Силы пучения могут легко выдавить вверх фундамент дома. Чтобы этого не происходило, подошва ленты должна находиться ниже зоны морозного пучения. Глубину промерзания определяют справочным путём либо таким же способом, как и при установлении уровня грунтовых вод.

Глубина заложения фундаментной ленты должна находиться на отметке выше уровня грунтовых вод и ниже уровня промерзания почвы. Количество продольных рядов зависит от высоты основания. Согласно СНиПу, расстояние между конструкционными рядами арматуры не должно быть более 40 см.

Сколько рядов арматуры нужно для армирования ленточного фундамента высотой 1 метр? Количество рядов в зависимости от высоты основания:

• до 70 см – без продольной арматуры;
• от 71 до 90 см – один ряд;
• от 91 до 130 см – два ряда;
• от 131 до 170 см – три ряда;
• от 171 до 210 см – четыре ряда.

Установлено, что на месте строительства грунтовые воды залегают на глубине 1200 мм, а уровень промерзания грунта равен 800 мм. В этом случае глубину заложения ЛФ принимают величиной 1 метр. Высота ленты с учётом нормативной высоты цоколя 150 -200 мм (расстояние от верха фундамента до уровня земли) будет равна 1150 – 1200 мм.

Сбор нагрузки

Максимальная масса строения включает в себя следующее:

1. Вес всех конструкций дома, включая фундамент.
2. Снеговая нагрузка на кровлю (СНиП 2.01.07-85).
3. Вес оборудования: печь, котёл, система трубопроводов, сантехнический приборы, обстановка и пр.
4. Ориентировочный вес максимального количества людей, одновременно находящихся в доме.

Ширина подошвы

Ширину ленточного заливного фундамента рассчитывают по формуле Tхk/S ≤ R, где:

• T — удельная нагрузка от максимального веса строения (см. выше);
• k – коэффициент запаса (1,1);
• S – площадь подошвы (S = P/T);
• R – сопротивление грунта.

R = 1,88 кг/см2 (грунт — суглинок), P = 15000 кг, T = 1,8 кг/см2, L – длина ленты 24 м. S = P/T = 8333 см2. Оптимальная ширина ленты будет равна: S/L = 8333/2400 = 3,47 см. Следовательно, ширину ЛФ можно принимать исходя из толщины кладки + выступы ленты по обеим сторонам стены (25 мм х 2 = 50 мм).

При возведении внешнего ограждения в 1 кирпич (250 мм) ширина ЛФ составит 250 +50 = 300 мм = 30 см. Если стены возводят из шлакоблока, то поперечный размер ленты принимают 40 см. Для стен толщиной в 1,5 кладочного элемента фундамент делают шириной 50 см и более.

Исходные данные для вычисления

Расчет кубатуры выемки считается одним из важных этапов для определения трудозатрат и стоимостных показателей по выборке земли. По объемам грунта принимают методы исполнения работ, разрабатываются технологические приемы для ключевых процессов строительства, рассчитывают сметы СМР и технико-экономические показатели.

По полученным результатам устанавливается необходимость численности персонала, строительной техники, транспортных машин и стройматериалов.

Площадь является ключом к расчету объема. Большинство формул содержат в себе формулу площади для простейших геометрических фигур от круга до параллелограмма. Для определения кубатуры полученную площадь умножают на высоту. Если котлован не имеет правильной формы, его можно условно разбить на более мелкие классические конфигурации.

Характеристики днища в плане, определяют на стадии проектирования, с учетом геометрии фундамента, методов возведения, а также промежутка для опалубки. Этот параметр будет зависеть от двух базовых характеристик — глубины промерзания почвы и уровня подпочвенных вод по периметру котлована.

Найти глубина выемок можно по проектным данным: от «черной» или «нулевой» отметки плоскости земли до отметки закладки фундаментного основания и понижается на величину толщины снятия растительного грунта, если этот объем подсчитываться дополнительно.

При выборе ширины и длины выемки, имеющей вертикальные стенки должны принимать во внимание характеристику подвала и фундаментов, в том числе толщину изоляционного слоя и опалубку с креплениями. Крутизна откоса котлована — это отношение высоты котлована к длине откоса

На этот показатель влияет качество грунта и высота котлована. Для выполнения расчета объема выемки, потребуется знать ее базовые величины

Крутизна откоса котлована — это отношение высоты котлована к длине откоса. На этот показатель влияет качество грунта и высота котлована. Для выполнения расчета объема выемки, потребуется знать ее базовые величины.

Например, если яма имеет габариты:

• Ширина (В): 10 м;
• длина (L): 16 м;
• глубина (Н), 3 м;
• глубина выемки и длина откоса, 1:2 (один к двум);
• периметр выемки равняется, 52 м;
• площадь котлована будет равна, 160 м2;
• кубатура грунта, 948 м3.

Если у разработчика имеются данные поперечного сечения поля, использование их является предпочтительным при расчете объема. Данные поперечного сечения, обозначены в проекте и представляют информацию о высоте и местоположения точек на грунте. Эти точки могут быть использованы в качестве координат для определения площади.

Как правильно определить расход материалов на фундамент – готовимся к выполнению расчетов

До начала строительных мероприятий важно правильно определить потребность в стройматериалах. Это позволит спланировать объем затрат и рационально использовать имеющиеся финансовые ресурсы

Так как возведению домов предшествует строительство основы, необходимо на начальном этапе рассчитать необходимый для заливки основания объем бетонной смеси. Для того чтобы выполнить расчет фундамента, калькулятор необходим.

Выполнить калькуляцию можно различным образом:

• воспользовавшись готовой программой. Ускорить вычисления поможет размещенный на профессиональных сайтах калькулятор для расчета фундамента;
• выполняя расчет вручную. Несложно, используя обычный калькулятор, рассчитать количество бетона на фундамент с высокой степенью точности.

Для этого необходимо выполнить ряд мероприятий:

• провести геодезические изыскания. Они помогают определить уровень расположения грунтовых вод, характеристики почвы и глубину промерзания;
• определить действующие на основу нагрузки. Поможет правильно и быстро рассчитать фундамент под дом калькулятор, размещенный на сайте.

Расчет фундамента на примере бани 6×4 метра

Произведя расчет количества бетона для фундамента, калькулятор учтет следующие данные:

• тип сооружаемого основания. Профессиональная программа позволяет рассчитать ленточную основу, плитное основание и столбчатую конструкцию;
• конструкцию фундаментной базы и ее размеры. Конфигурация и габариты зависят от особенностей здания, действующих нагрузок и характеристик почвы;
• марку применяемого для заливки бетонного раствора. Она выбирается в зависимости от уровня механических нагрузок;
• уровень промерзания почвы. Он определяется с учетом территориального расположения объекта строительства.

От полноты введенных данных зависит правильность подсчета раствора, а также расхода материалов.

Как рассчитать материалы на фундамент столбчатого типа

При строительстве столбчатой основы необходимо правильно выполнить расчет фундамента для дома.

Калькулятор, выполняющий расчет онлайн, обрабатывает следующие данные:

• количество опорных колонн;
• диаметр и высоту свай;
• размеры находящейся в грунте расширенной части опоры;
• габариты ростверка;
• конфигурацию ростверковой конструкции;
• марку используемой бетонной смеси.

Калькулятор бетона на фундамент в виде монолитной плиты

Расчет материалов для плитного фундамента

Планируя забетонировать монолитную плиту, застройщики сталкиваются с проблемой, как рассчитать количество бетона на фундамент.

Калькулятор позволяет быстро определить расход бетонной смеси после введения в соответствующие графы программы следующих параметров:

• длины плитной основы;
• ширины фундаментной плиты;
• высоты железобетонной базы.

Выполняя вычисления вручную, можно пренебречь объемом, который занимает арматурный каркас. Необходимо просто перемножить размеры конструкции и получить ее объем, который примерно соответствует потребности в бетонном составе. Для получения точных значений необходимо использовать программные методы.

Ленточный фундамент.

Объем ленточного фундамента можно вычислить намного легче других, для этого нам нужно знать суммарную длину, высоту и ширину. Площадь опоры, влияет на ширину вычисленную в начале, но средняя ширина такого типа фундамента составляет около 40 сантиметров. Высоту так же возьмем из предыдущих расчетов, берем значение в 1,5 метра. Общую длина ленты вычисляем также как и периметр.

Для здания, имеющего размер 5 на 8 метра и имеющего одну стену длинной 5 метров, периметр равен 5+(8+5)*2=45 метра.

При ширине ленты 50 сантиметров количество бетона будет равно 0,5*45*1,5=33,75 м3.

Осадка свайного фундамента

Факторы, которые влияют на осадку фундамента, – это конструкция самой постройки и состав самой почвы. Хотя свайные основания отличаются повышенной стабильностью в любых грунтах, при повышенном содержании глины в них они становятся более пластичными и подвижными. Поэтому в этом случае необходимо тщательно рассчитывать длину свай.

На осадку фундамента влияет масса и размеры несущих стен и внутренних перегородок, наличие арок и т. д. Поэтому она может быть неравномерной с различных сторон строения, но тщательный подбор винтовых свай в соответствии с необходимой в каждом случае несущей способностью позволит избежать проседания конструкции.

При определении осадки считается, что нагрузка равномерно распределена по всему периметру основания, который считают монолитным блоком. Верхняя граница такого условного монолита проходит по оголовкам свайных изделий, нижняя – сквозь их наконечники, а боковые – по крайним рядам винтовых свай. Составленный таким образом разрез фундамента позволяет начертить график уплотняющих напряжений, которые способны выдержать слои грунта.

Допустимые осадки свайно-винтового фундамента приводятся в СНиП 2.02.1-83 и они определяются типом постройки:

• для панельных и блочных бескаркасных домов осадка максимальная осадка не должна превышать 10 см;
• для сооружений со стальным каркасом допускается максимальная осадка 12 см;
• для зданий из железобетона значение предельно допустимой осадки равно 8 см и т.д.

Расчет осадки методом послойного суммирования

Чаще всего осадку фундамента рассчитывают методом послойного суммирования. Он предполагает определение осадки отдельных слоев грунта, на которые давит фундамент.

Более подробный алгоритм расчета по методу послойного суммирования выглядит таким образом (рисунок ):

1. Строят эпюру (график) P_zp, на которую наносят дополнительные напряжения (уплотняющие давления) на фундамент.
2. Строят график природных давлений P_ϫz, предварительно разделив чертеж графика на слои, при этом h_i должно быть меньше 0,4b.
3. Определяют осадку S_i отдельных слоев почвы, складывают эти величины и получают окончательную осадку фундамента по формулам:

Величина m_vi вычисляется в соответствии с данными компрессионных испытаний, а P_zi – по соответствующей эпюре как среднестатистическое дополнительное давление в i-м слое почвы.

Если мы знаем модуль общей деформации каждого слоя почвы E_i, то осадку можно рассчитать по формуле S = Σh_i*β/ E_i*P_zi, где коэффициент β согласно СНиП равен 0,8.

При использовании этого метода предусмотрена линейная зависимость между деформациями и напряжениями. Слои рассматривают непосредственно под центром фундамента, исходя из графика максимальных уплотняющих давлений

При построении зависимости Pzp не учитывается слоистость напластований, боковые расширения почвы, а напряжения принимаются во внимание только по вертикали. Выбираем уровень глубины, ниже которого деформации грунта по нашему предположению отсутствуют, исходя из соотношения Pzp меньше или равно 0,2Pϫz (при Ei больше 5 МПа)

При этой характеристике меньше 5 МПа Pzp меньше или равно 0,1Pϫz.

Пример расчета свайного поля

Чтобы правильно рассчитать количество необходимых свай для строительства двухэтажного дома размером 6х12 из бруса размером 200х200, необходимо провести следующие расчеты:

1. Если для строительства необходимо 51,9 м3 бруса, масса одного кубометра которого составляет 800 кг, получаем общий вес бруса: 51,9*800 = 41520 кг.
2. Нагрузка, которая приходится от одного этажа строения на фундамент (при расчетной полезной нагрузке, зависящей от количества проживающих в доме людей, составляет по нормативам 150 кг/м2), составляет: 6*12*150 = 10800 кг. В случае двухэтажного дома эту нагрузку увеличивают вдвое и получают 21600 кг.
3. Примерная снеговая нагрузка (при значении норматива 180 кг/м2) составит 6*12*180 = 12960 кг.
4. Складываем все массы: 41520 + 21600 + 12960 = 83 680 кг.
5. Если предельная допустимая нагрузка на сваю составляет 2500 кг, делим 83680 кг на 2500 кг и получаем необходимое количество свай – 34 штуки.

Расчет нагрузки и осадки свайно-винтового фундамента не требует специализированных инженерных знаний и доступен любому владельцу дома, который хочет сэкономить на услугах специализированных проектировочных фирм.

Нормативы

Во времена СССР была разработана нормативная документация, касающаяся расчётов армирования ленточных фундаментов.

В уже далёком 1989 году Госстроем СССР был утверждён СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», нормы которого действительны до сих пор. В нём указывались правила формирования исходных данных для расчёта армирования.

В СНиПе изложены порядок расчёта количества и диаметры продольной, вертикальной и поперечной арматуры, как выполнять сварные соединения стержней и устанавливать закладные детали в бетонном монолите. В отдельной главе даются указания по конструированию предварительно напряжённых элементов.

Ранее в 1978 году было разработано и принято к обязательному исполнению «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения)». На базе этих двух документов проектными организациями были разработаны методики расчётов армирования ленточных фундаментов.

Группы предельных состояний

Предельные состояния оснований – это состояния, при которых строительная конструкция прекращает удовлетворять требуемым параметрам (уменьшается сопротивление нагрузкам, возникают недопустимые смещения и повреждения).

В целом все несущие основания рассчитываются по 2-м группам предельных состояний. По 1-й группе основание рассчитывают на прочность и устойчивость, а по 2-й группе – на прогибы, деформации и величину раскрытия трещин:

1. Первая группа (потеря несущей способности) — основная, т.к. если конструкция не проходит расчетами по ней, то это будет представлять угрозу для жизни.
2. Вторая группа связана с непригодностью конструкций к нормальной эксплуатации.

Какие нюансы следует учесть при выполнении расчетов?

Чтобы создать надежную и долговечную несущую конструкцию застройщик должен как знать, как правильно нужно рассчитать расстояние между сваями и глубиной их заглубления. Что касается глубины погружения опор, то для ее вычисления следует учесть тип и сложность почвы. Застройщик должен учесть один важный нюанс. Нижняя часть каждой сваи должна погружаться на 30см глубже нормативной глубины промерзания почвы, определенной для того региона, в котором проводятся строительные работы.

Чтобы рассчитать свайно-ростверковый фундамент, следует учесть такие характеристики:

1. Степень, с которой будет осуществляться усадка опор при оказании на них вертикальной нагрузки.
2. Прочностные характеристики материалов, которые будут задействованы при изготовлении ростверка и свай.
3. Несущие способности оснований опор (если на участке наблюдаются существенные перепады рельефа).
4. Несущие способности почвы (застройщик должен учесть уплотнение грунта, которое будет происходить в процессе погружения свай).

Зависимость количества стержней от схемы армокаркаса

Лента испытывает действие двух основных сил. Одна из них давит сверху (нагрузка от дома), другой силовой вектор выталкивает ленту вверх (сопротивление почвы + пучение грунта). Чтобы сбалансировать это явление в массиве монолита делают два горизонтальных пояса из арматурных стержней.

Двухпоясное армирование сверху и снизу внутри бетона актуально для мелко- и среднезаглубленных оснований. Для глубокозаглубленных лент нужно устанавливать 3 пояса. Для фиксации стержней в пространстве их скрепляют вязальной проволокой. Такой вид формирования армокаркаса называют конструкционным типом.

Продольные (работающие) пруты перевязывают с поперечными и вертикальными прутками, которые не несут нагрузки. Согласно СНиП 52-01-2003 и Руководства (см. выше) продольные стержни располагаются по всей длине ленты с зазором между арматурой и опалубкой не менее 30 мм и 50–70 мм снизу.

Вертикальные отрезки располагаются вдоль поясов, чередуясь каждые 100 – 300 мм друг от друга. Поперечные отрезки соответствуют размеру ширины пояса от 300 мм.

Теперь, зная эти нормы, легко определить количество стержней всех направлений. После этого останется определить их диаметры.

Как происходит устройство ленточного фундамента?

Если необходимо залить фундамент под малую неответственную постройку (например, уличный камин, забор, бассейн), возможно обойтись своими силами, даже без специальной техники и оборудования, но прочность такого фундамента будет достаточно слабой.

Для начала необходимо рассчитать размеры и объем ленточного фундамента, количество арматуры и опалубки. Выбрать достаточно ровную плоскость, где вы будете замешивать раствор. Можете использовать с этой целью бетонную стяжку или лист железа. Если в растворе будет присутствовать песок и щебень, то подойдёт также металлический бой с бортами, который применяется при стройке. Замешивание на грунте может привести к попаданию кусочков земли в раствор и появлению пустот в будущем фундаменте и снижению его прочности.
Далее необходимо засыпать наполнитель. Прочность и наличие пустот между щебнем и камнями будет зависеть от количества песка. Если песка будет не достаточно, то вы рискуете получить много участков открытой структуры в фундаменте.

В будущем растворе делаете углубление, заливаете в небольшом количестве воду, исключительно для увлажнения цемента и песка, так как щебню не нужна влага. Если вода впиталась, можно смело приступать уже к замешиванию и самой заливке

Тщательное перемешивание – важное условие для крепкой структуры. Заливку лучше проводить в один этап. Чтобы поверхность получилась ровной, можно применять натянутую леску, как ориентир

После завершения заливки, выровняйте поверхность мастерком.

Чтобы поверхность получилась ровной, можно применять натянутую леску, как ориентир. После завершения заливки, выровняйте поверхность мастерком.

Перемешивая песок со щебнем, пытайтесь делать это равномерно. Не обязательно сразу мешать компоненты, можно сначала сделать ровной поверхность наполнителя, а потом добавить слой песка. Так, Вы сможете избежать пустых мест, которые будет трудно мешать с цементом.
Количество цемента, необходимого при устройстве, можно рассчитать, зная массу песка. Соотношение песка и цемента составляет 4:1, при маркировке М400.

Ошибки при возведении ленточного фундамента

1. Не учтены просадка грунта, уровень грунтовых вод и глубина промерзания почвы
2. Использование материалов очень низкого качества с целью экономии (использование цемента более низкого качества, расколотых фундаментных блоков)
3. Низкое качество заливочных работ (неправильно вынесенные оси; котлован, вырытый не до нужной отметки; пренебрежение температурными режимами при застывании бетона; снятие опалубки раньше положенного срока)

Строительство ленточного фундамента очень ответственное занятие, стоит уделить должное внимание прохождению всех этапов проводимых работ и выбору материалов
, не стоит полагаться на «авось», а всю работу лучше всего поручить профессионалам, это намного выгоднее, чем исправлять ошибки. https://www.youtube.com/embed/JxW8flIp75A. https://www.youtube.com/embed/JxW8flIp75A

Пример для каркасного дома

Найдем количество силовых элементов фундамента для каркасного дома

Вначале необходимо определить суммарный вес сооружения и фундамента, а затем добавить к нему запас прочности 30%. Например, вес здания с учетом всех характеристик будет равен 150 тонн.

Определим площадь подошвы сваи круглого сечения диаметром 50 см по классической формуле πR²: 3,14 х 252 = 3892,5 см².

Рассчитаем количество свай для распределения нагрузки: 150 000 / 3892,5 = 38,54; получаем: 38,54 / 3,5 = 11,01 шт.

Таким образом для заданных условий потребуется 11 свай. Опорные элементы располагают под углами конструкции, а также под несущими стенами с шагом 1,5–2,5 м.

Вычисление осадки

Перед определением осадки необходимо сравнить напряжение под подошвой (р) с допустимой нагрузкой грунта (R). Если выполняется условие, то можно воспользоваться линейной моделью и считать осадку методом послойного суммирования.

Вычисляют ординаты эпюр природного давления для первого слоя грунта:

1. γ_n — коэффициент, зависящий от типа грунта;
2. h_n- высота слоя;
3. n – порядковый номер слоя.

Следующем шагом находят значение параметра для каждого последующего слоя, прибавляя к основной формуле: Q_(n-1).

Как рассчитать винтовые сваи для фундамента

Одной из разновидностей монолитных оснований для построек является свайно-ленточный фундамент. Он применяется при строительстве сооружений на почвах со слабыми несущими показателями и соединяет в себе плюсы и минусы двух видов: мелкозаглубленного ленточного фундамента и свайного.

Итоговая конструкция получается прочной, надежной и способной выдержать механические нагрузки от возведенного на ней сооружения. Построить его можно и самостоятельно, соблюдая технологию работ и используя простейшее оборудование, что значительно снизит денежные затраты.

Свайно-ленточный фундамент: конструкция, сфера применения

Ленту на сваях кладут мелкозаглубленную
Ленточный фундамент на сваях – это конструкция, состоящая из мелкозаглублённого монолитного основания, опирающегося на вбитые в землю сваи. Их заглубляют ниже, чем на глубину промерзания почв по данной местности. Часто опорой им служат твердые породы. Перепады высот рельефа, рыхлые почвы – не являются преградой строительству.

Верх такого основания – ростверковый фундамент, передающий большую часть нагрузки, создаваемой сооружением, на сваи, а меньшую ее долю – на грунт. На него опираются наружные стены, перегородки. Он отличается от обычного ленточного по высоте, глубине залегания. Фундаментная лента создается способом залива бетоном.

Арматурой выполняется дополнительное усиление свай и монолитного блока.

Буронабивные сваи заливают раствором
По виду взаимодействия с грунтом установленные опоры подразделяются на сваи-стойки и висячие. Первые упираются в нижележащие твердые породы. Вторые удерживает сила трения, возникающая между их корпусом и почвой.

Для устройства фундамента применяются сваи таких разновидностей:

• буронабивные, формирование которых происходит непосредственно во время проведения строительных работ путем заливания пробуренных скважин бетонным раствором;
• забивные – представляют собой готовые заостренные стержни, для использования которых требуется применение спецтехники;
• винтовые – металлические трубы с литым либо приваренным наконечником.

Буронабивные сваи подойдут для загородных коттеджей
Буронабивные опоры характеризуются наибольшей прочностью, потому что образуют единую конструкцию с ростверком.

Такое комбинированное основание служит для возведения следующих построек:

• коттеджей;
• малоэтажных домиков;
• зданий, имеющих полуподвальные комнаты.

На свайном фундаменте с ростверком строительство выполняется нетяжелыми материалами:

• деревом;
• пеноблоком;
• газобетоном;
• керамическими блоками;
• разнообразными каркасными панелями.

Винтовые сваи можно закрутить своим руками
Можно создать винтовой фундамент своими руками и из буронабивных свай.

Процесс можно осуществить, используя лишь ручные инструменты.

Это объясняет популярность этих видов опор в индивидуальном строительстве.

Данное комбинированное основание строится быстрее простого ленточного, меньше его по затратам приблизительно на 30%. При этом не требуется выкапывать глубокие траншеи и применять сложную технику, но перед началом строительства в любом случае требуется производить расчеты.

Калькулятор нагрузки на свайный или столбчатый фундамент

Свайный фундамент может выручить в тех обстоятельствах, когда никакой другой тип основы под строящееся здание невозможен или же становится чрезвычайно сложным и невыгодным. Сваи, заглублённые ниже уровня промерзания грунта и достигшие плотных его слоев, способны выдержать очень серьезную нагрузку. Безусловно, это требует правильных расчётов их несущей способности и, исходя из этого и общей нагрузки – количества и схемы расстановки.

Калькулятор расчета нагрузки на свайный или столбчатый фундамент

Это, кстати, касается и столбчатого фундамента – возможности опор не безграничны, и чрезвычайно важно правильно распределить нагрузку на них. Значит, необходимо каким-то образом оценить, какую же весовую и эксплуатационную нагрузку будет оказывать планируемое к постройке здание на подобное основание. Быстро и с достаточной степенью точности это поможет сделать калькулятор расчета нагрузки на свайный или столбчатый фундамент.

Ниже будут приведены необходимые пояснения по порядку проведения расчетов.

Калькулятор расчета нагрузки на свайный или столбчатый фундамент

Перейти к расчётам

Пояснения по проведению расчетов

Безусловно, предложенный алгоритм не претендует на профессиональную точность, но при планировании небольших домов и хозяйственных построек на загородном участке вполне может помочь оценить складывающуюся картину.

Нагрузка, выпадающая на свайный фундамент, в первую очередь включает массу самой постройки, планируемой к возведению.

В калькуляторе предусмотрено внесение площадей стен и указание материала их изготовления. При желании, чтобы получить более корректный результат, можно исключить из площади оконные и дверные проемы. Подсчет площадей стен необходимо провести отдельно, согласуюсь с имеющимся планом или хотя бы наметками на будущее строительство. Правильно рассчитать площадь поможет специальная публикация портала.

Расчет площадей – быстро и точно

Даже простейшие геометрические формулы иногда подзабываются, и это не говоря о более сложных случаях. Ничего страшного: откройте по ссылке статью, специально посвященную расчету площадей – там изложен порядок вычислений, размещены удобные калькуляторы.

Цены на винтовые сваи

Внешние стены и внутренние капитальные перегородки могут отличаться и толщиной, и материалом изготовления. Поэтому пользователю предоставляется возможность внесения двух вариантов стен. Если такой необходимости нет, то просто в поле ввода площади оставляется значение «0».

Далее, следуют поля ввода параметров перекрытий, где также предусмотрены два возможных варианта, например, для пола первого этажа и для чердачного перекрытия. В программу расчета уже внесены необходимые поправки на эксплуатационные нагрузки на перекрытия – вес мебели и других предметов обстановки, динамическое воздействие от находящихся в доме людей и т.п.

Следующий блок ввода данных – это параметры крыши. При выборе типа кровли сразу будет учтена и средняя масса стропильной системы. Кроме того, на кровлю зимой оказывается немалая нагрузка от выпавшего снега. Чтобы учесть этот фактор, необходимо указать зону своего региона по уровню снеговой нагрузки (по предложенной карте-схеме), и крутизну скатов кровли.

Карта-схема для определения своей зоны по среднестатистическому уровню снеговой нагрузки на кровлю

Сваи или столбы соединяются брусом обвязки либо ростверком. Если применяется деревянная обвязка, то не будет большой ошибкой просто включить ее в площадь стен. Но в том случае, когда устраивается ростверк из металла или даже железобетонной ленты – имеет смысл принять его во внимание дополнительно. При выборе этого пути расчета откроются дополнительные поля ввода данных – длины ростверка и материала его изготовления.

Итоговый результат будет выдан в килограммах и тоннах. Получив это значение и зная несущий потенциал опоры, несложно будет определиться и с количеством свай или столбов.

Как оценивается несущая способной винтовых свай?

Этот параметр зависит от особенностей грунта на предполагаемой глубине залегания винтовой части опоры и от размерных параметров самой сваи. Подсчитать несущую способность винтовой сваи поможет специальный калькулятор, к которому ведет указанная ссылка.

Достоинства и недостатки комбинированного основания

Комбинированные основания соединяют в себе достоинства и недостатки обоих типов
Достоинства ленточно-свайного фундамента, как и его недостатки, определяются тем, что данный вид соединяет в себе особенности монолитных оснований ленточного и свайного типов.

Основным индикатором для использования является то, что после дождей влага остается на поверхности, либо в верхней части грунта.

Таблица – Положительные и отрицательные свойства комбинированного фундамента ленточно-свайного типа

№	Достоинства	Недостатки
1	цена ниже стоимости полностью ленточного монолитного основания	требуется проводить предварительные точные расчеты
2	более быстрый монтаж по сравнению с ним	ограничены нагрузки на основание величиной несущей способности опор и железобетонной ленты
3	возможность все работы выполнить без применения специальной техники своими руками	не предусматривается обустройство полноценного помещения подвального типа
4	доступность используемых стройматериалов	—

Фундамент имеет широкий спектр преимуществ на пучинистых, неустойчивых, рыхлых почвах, перекрывающий все недостатки. Хорошо подходит для возведения газобетонных облегченных построек.

Предварительный расчет и необходимые материалы

Строительство свайно-ленточного типа фундамента рекомендуется начинать с проведения предварительных расчетов. Зачем их делать? А затем, чтобы избежать проблем после возведения постройки.

По ходу их выполнения требуется определить необходимое число свай, их диаметр, глубину заложения и ширину монолитной ленты основания, способствующую равномерному распределению нагрузки.

Проведение вычислений предпочтительно доверить специалистам, имеющим соответствующий опыт работ. От правильности расчетов напрямую зависит срок эксплуатации возводимого сооружения.

В подсчетах учитываются:

• нагрузка на сооружение, создаваемая ветром;
• этажность, габариты будущего здания;
• характеристики применяемых в строительстве материалов;
• геологические характеристики почвы. Подробнее о возведеннии данного фундамента, смотрите в этом видео:

Перед тем, как сделать ленточный фундамент для дома из газобетона или другого легкого материала, требуется запастись инструментом и материалами, указанными в таблице.

№	Материалы	Инструменты
1	песок либо гравий	лопаты: штыковая, совковая
2	полиэтиленовая пленка или рубероид	набор земляных буров
3	антисептические, грунтовочные, гидроизолирующие составы	бетономешалка или емкость для ручного перемешивания раствора
4	трубы из металла или асбестоцемента	болгарка
5	арматура	перфоратор

Все требуемые расчеты можно выполнить и самостоятельно, используя приблизительные методики. Они приводятся в специальной литературе.

Пример расчета

Предлагаем рассмотреть пример расчета ростверкового фундамента на основе свай. Хотя в интернете есть множество подобных расчетов, если вы не имеете достаточного опыта в этом вопросе, то будет крайне сложно со всем разобраться. Хотя и так, лучше обращаться к профильным специалистам, но для общего понимания стоит узнать важные детали.

Так, учитываются при расчетах следующие данные:

• Масса постройки. Чтобы получить конкретную и точную сумму массы, то необходимо сложить массу каждого элемента строения, а, в частности: стены, стяжка пола, стропильная система, кровля, перекрытия и прочее. Для определения этой суммы необходимо использовать средний показатель конкретного строительного материала.

Рис: Вес конструктивных элементов здания

• Полезная нагрузка. В этом случае учитывается вся создаваемая нагрузка от мебели, отделки стен, бытовых приспособлений, количество проживающих человек и тому подобное. Согласно установленным нормам, на 1 м2 приходится нагрузки до 100 кг на перекрытие.

Совет эксперта! Определение полезной нагрузки происходит путем умножения площади перекрытия на 100 кг.

• Снеговая нагрузка. Для этого используются данные и нормативы для конкретного региона страны. Полученную сумму необходимо умножить на площадь всей крыши.

Рис: Карта снеговых нагрузок РФ

• Вся нагрузка на фундамент строения. В этом случае следует сложить всю массу будущего строения, нагрузку от снега в вашем регионе и полезную нагрузку. Полученный результат умножается на коэффициент надежности 1,2 (для жилого дома).
• Грузонесущая способность ЖБИ свай. Подобные расчеты выполняются согласно следующей формуле на основании геологических изысканий:

• Сколько будет опор и какая их длина. Для этого необходима информация обо всей предполагаемой нагрузке на будущее основание. Что касается длины, то она вычисляется, отталкиваясь от характера почвы. Всегда к полученному результату следует добавить 400 мм по длине.
• Это позволит выполнить сопряжение ростверка со сваями. Что касается шага между опорами, то преимущественно шаг колеблется от 2 до 2,5 метров. Свая всегда устанавливается по углам и в местах соединения стен.

Рис: Схема заглубления ЖБ свай

• Расчет ростверка. Итак, все расчеты выполняются согласно предоставленным формулам.

Совет эксперта! Помните, самостоятельно делать такие расчеты не рекомендуется, необходимо обращаться исключительно к профильным специалистам, которые имеют опыт в этом вопросе.

В большинстве случаев ростверк имеет сечение 400×300 мм. Для изготовления бетона используется цемент М200 и 300. Для армирования применяются прутья А2 и 1 Ø10-15 мм.

В нашей компании работает команда высококвалифицированных специалистов, которые обладают достаточным опытом по разработке свайного фундамента с ростверком. При этом учитываются все ГОСТы и СНиПы. За счет этого достигается высочайшее качество и надежность построенного строения.

Инструкция по самостоятельному возведению фундамента

Для выполнения ленточной части фундамента необходимо смонтировать опалубку
Чтобы сделать свайно-ленточный фундамент своими руками, потребуется пошаговая инструкция. Все работы выполняются в указанном в ней порядке последовательно друг за другом.

Применяемая для создания из буронабивных свай фундамента технология состоит из таких этапов:

• выполнение предварительных расчетов;
• подготовка участка под застройку: уборка мусора, снятие травянистого слоя и выравнивание (по возможности)
• проведение разметки под стены и перегородки;
• выкапывание под фундаментную ленту траншеи по линиям отметки, глубиной не более 0,5 м и создание на ее дне песчаного либо гравийного слоя;
• бурение скважин под сваи делается на глубину, большую отметки промерзания (на 0,5 м) с шагом 1-2 м, а диаметром на 15 см большим свайного;
• в них засыпается песчаная подушка (15-20 см), после чего она утрамбовывается;
• устанавливаются трубы (металлические или асбестоцементные), заливается бетон;
• пока он не схватился – опоры выравнивают по уровню;
• после застывания устанавливают каркас из арматуры, доходящий по высоте до верха бетонного фундамента;
• с помощью саморезов и гвоздей собирают герметичную деревянную опалубку;
• вся конструкция заливается бетоном, утрамбовывается, верх фундамента выравнивается;
• определенное время ожидают застывания бетонного раствора;
• после чего грунтуют поверхность, делают гидроизоляцию, утепление основания. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

Арматура для свай вяжется отдельно
Армирование выполняется металлическими прутками 8-16 мм в поперечнике, укладываемыми сеткой по 3-м направлениям. Точки пересечения увязываются вязальной проволокой.

Выступающие элементы опалубки должны быть обращены наружу.

Углы ее скрепляются при помощи брусков. Вся конструкция укрепляется подкосами и стяжкой.

Раствор замешивается в пропорции: 1 доля цемента (500 марки) на 5 частей песка с добавлением пластификатора.

Сооружение от воздействия осадков накрывают полиэтиленовой пленкой. Время высыхания бетона зависит от климатических условий местности и варьируется в широком диапазоне. Если температура воздуха высокая, следует избегать пересыхания бетона путем периодического увлажнения его водой.

Свайный фундамент для дома из газобетона (дерева, каркасных конструкций) можно создать самостоятельно, следуя изложенной технологии, что сэкономит деньги и поспособствует приобретению нового опыта.

Нужен ли расчет свайного фундамента?

Расчет производится абсолютно для каждого фундамента, но свайный требует особого отношения в этом плане из-за специфики своего заложения: сваи имеют небольшое сечение, а установить их впритык друг к другу невозможно физически. К тому же при расчетах фигурирует не только сам фундамент, а по большей части дом.

Нужно заранее рассчитать массу дома и все нюансы, чтобы можно было точно провести расчет фундамента на сваях. В расчетах участвуют стены, перекрытия и крыша дома, причем цифры берутся за абсолютные, т.к. небольшие погрешности в 400-500 кг не играют никакой роли.

Расчет сваи и ростверка проходят в самом конце, т.к. параметры ростверка и сваи взаимозависимы (чем больше пользуемся ростверком, тем больше можно сделать диаметр свайного фундамента).

Расчет каркаса дома

Чаще всего можно встретить частные дома из 2-х материалов – дерева (кругляк и брус) и керамического кирпича. Для образца используется ширина стен 15 см, т.к. именно этот показатель почти всегда используется для несущих стен внутри дома.

Рабочие нюансы

Вместо песчаной подушки можно использовать мелкий гравий
Возводя свайный фундамент своими руками по пошаговой инструкции, приведенной выше, следует учитывать определенные нюансы. Их соблюдение помогает избегать мелких, а иногда и крупных проблем. Они повышают качество конечного сооружения. Вот основные рекомендации:

• вместо песка в качестве подушки можно использовать мелкий гравий;
• опалубка снаружи смазывается битумом, на который наклеивается рубероид;
• сама железобетонная лента делается шириной от 30 до 40 см, высотой – до 0,7 м в зависимости от расчетной нагрузки;
• для соединения прутьев каркаса лучше использовать сварку;
• когда опалубка установлена от земли, тогда целесообразно создать слой подсыпки из песка, убираемый через 10 дней;
• в жару бетонное основание увлажняют первую неделю.

Несоблюдение технологии может привести к ряду негативных последствий. Они способствуют значительному сокращению срока службы здания и даже к внезапному растрескиванию его стен.

Свайно-ленточный (ростверковый) фундамент для дома – это вариант, применяемый на пучинистых грунтах, неустойчивых к воздействию нагрузок со стороны построек. Подробнее о нюансах возведения ленты на сваях смотрите в этом видео:

Правильное проведение строительных работ – гарантия того, что основа получится устойчивой и прослужит долгое время. Хорошо подходит такой фундамент под дом из газобетона и других легких материалов. Возможность возведения основания своими руками и отсутствие требований к рельефу рабочей площадки делают данный вид основания незаменимым в ряде случаев.

Источник https://woodimart.ru/rascet-svajno-lentocnogo-fundamenta-formuly-dla-vycislenia-kolicestva-svaj-lenty-osadki-servisy-dla-polucenia-cifr-onlajn/

Источник https://ectrl.ru/vidy-fundamenta/raschet-svajnogo.html

Источник

Источник