Диаметр арматуры для ленточного фундамента и его расчет

При этом на конструкцию ленточного фундамента влияют следующие факторы:

Какой фундамент выбрать для загородного дома

Сегодня существуют различные типы фундаментов, среди которых столбчатый, ленточный, свайный, винтовой, ростверковый и монолитный. Для строительства большого деревянного коттеджа и дачного дома с подвалом или цокольным этажом выбирайте ленточный тип. Он отлично выдерживает высокие нагрузки и подходит для жидкой и глинистой почвы, для неоднородного и плотного грунта, для большой глубины промерзания.

Для строительства дома или бани без подвала или цокольного этажа можно выбрать фундамент на сваях или столбах. Он подходит для большинства типа почв, в том числе для торфа и болотистой местности. Такой тип используют при подвижном и нестабильном грунте, быстро меняющемся климате, повышенном уровне подземных вод. Конструкция легко выдерживает сильные нагрузки и постепенные сдвиги грунта.

Какой фундамент выбрать для загородного дома

Монолитный или плитный фундамент — надежная и прочная основа, которая отлично подходит для строительства основательного и просторного деревянного коттеджа с невысоким подвалом или цокольным этажом. Конструкция подходит для каждого типа грунта и почвы.

Наиболее оптимальным вариантом для строительства загородного дома сегодня считается ленточный фундамент. Подробнее о нем и других видах оснований читайте по ссылке -fundamentov/. А в этой статье мы узнаем, как правильно рассчитать фундамент.

Виды расчетов

К слову, все вышеперечисленные виды фундамента являются основными. Существует и несколько подвидов и разновидностей. Что касается сферы частного строительства, то самым распространенным в ней можно смело назвать именно ленточный фундамент.

Говоря о таком фундаменте, можно выполнить несколько расчетов:

  •  расчет, итог которого показывает правильность выбора его размеров, если во внимание брать несущую способность грунта и вес здания;
  •  расчет, итог которого показывает примерный расход материалов и стоимость всего проекта.

Существует ряд других расчетов. Расчеты, приведенные выше, являются условными, хотя и достаточно точными. И для частного строительства их более чем достаточно.

Конечно, инженеры и проектировщики выполняют более сложные расчеты, затрачивая много времени и применяя массу специализированных знаний. Отнюдь не каждый их имеет, а выполнить хотя бы элементарный расчет требуется. Специально для таких случаев есть упрощенные варианты расчетов.

Изучение характеристик грунта

Перед тем как приступить к расчету любого типа фундамента определяют характеристики основания под него. К основным и наиболее важным моментам относят:

  • водонасыщенность;
  • несущую способность.

При строительстве крупных объектов перед началом разработки проектной документации выполняют полноценные геологические изыскания, которые включают в себя:

  • бурение скважин;
  • лабораторные исследования;
  • разработку отчета о характеристиках основания.

В отчете предоставляются все значения, полученные в ходе первых двух этапов. Полный комплекс геологических изысканий стоит дорого. При проектировании частного дома в нем чаще всего нет необходимости. Изучение почвы выполняются двумя методами:

  • шурфы;
  • скважины.

Отрывку шурфов выполняют вручную. Для этого лопатой выкапывают яму, глубиной на 50 см ниже предполагаемой отметки подошвы фундамента. Почву изучают по срезу, определяют примерно тип несущего слоя и наличие в нем воды. Если грунт слишком насыщен водой, рекомендуется остановиться на свайных опорах под здание.

Второй вариант изучения характеристик основания под дом выполняют ручным буром. Анализ проводят по кускам почвы на лопастях.

Важно! При проведении мероприятий необходимо выбирать несколько точек для изучения. Они должны располагаться под пятном застройки. Это позволит наиболее тщательно изучить тип почвы.

Определившись с основанием, для него выясняют оптимальное удельное давление на грунт. Величина потребуется в дальнейшем расчете, пример которого представлен далее. Значение принимают по таблице.

Тип исследуемого грунта Оптимальное удельное давление на грунт, кг/см2
Песок пылеватый и мелкий 0,35
Песок средней крупности 0,25
Супесь* 0,50
Суглинок 0,35
Пластичная глина 0,25
Твердая глина* 0,50

*При данном типе грунта основания более экономичным может оказаться ленточный вариант, поэтому нужно рассчитать смету на два типа фундамента и выбрать тот, который будет стоить дешевле.

Шаг Нагрузки на фундамент

    Расчет нагрузки на фундамент от будущего дома наряду с определением свойств грунта на участке застройки — это две первоочередные задачи, которые нужно выполнить при проектировании любого фундамента.

    О приблизительной оценке характеристик несущих грунтов своими силами говорилось в статье «Определяем свойства грунтов на участке застройки».

Читайте также:  Как утеплить фундамент дома снаружи, способы.

А здесь представлен калькулятор, с помощью которого можно определить общий вес строящегося дома. Полученный результат используется для расчёта параметров выбранного типа фундамента.

Описание структуры и работы калькулятора приводится непосредственно под ним.

   Шаг 1: Отмечаем имеющуюся у нас форму коробки дома. Есть два варианта: либо коробка дома имеет форму простого прямоугольника (квадрата), либо любую другую форму сложного многоугольника (в доме больше четырёх углов, имеются выступы, эркеры и т.п.).

    При выборе первого варианта необходимо задать длину (А-В) и ширину (1-2) дома, при этом нужные для дальнейшего расчёта значения периметра наружных стен и площади дома в плане высчитываются автоматически.

При выборе же второго варианта периметр и площадь необходимо рассчитать самостоятельно (на бумажке), т.к варианты формы коробки дома очень разнообразны и у всех свои. Полученные цифры заносятся в калькулятор. Обращайте внимание на единицы измерения. Расчеты ведутся в метрах, в квадратных метрах и килограммах.

   Шаг 2: Указываем параметры цоколя дома. Простыми словами, цоколь — это нижняя часть стен дома, возвышающаяся над уровнем грунта. Он может исполняться в нескольких вариантах:

  1. цоколь является верхней частью ленточного фундамента выступающей над уровнем грунта.
  2. цоколь является отдельной частью дома материал которой отличается и от материала фундамента и от материала стен, например, фундамент из монолитного бетона, стены из бруса, а цоколь из кирпича.
  3. цоколь выполняется из того же материала, что и наружные стены, но так как он часто облицовывается другими материалами нежели стены и не имеет внутренней отделки, поэтому мы считаем его отдельно.

    В любом случае высоту цоколя отмеряйте от уровня грунта до уровня, на который ложится цокольное перекрытие.

   Шаг 3: Указываем параметры наружных стен дома. Высота их отмеряется от верха цоколя до крыши либо до основания фронтона, так как отмечено на рисунке.

    Суммарную площадь фронтонов также как и площадь оконных и дверных проёмов в наружных стенах необходимо рассчитать исходя из проекта самостоятельно и внести полученные значения в калькулятор.

    В расчёт заложены среднестатистические цифры удельного веса оконных конструкций с двухкамерным стеклопакетом (35 кг/м²) и дверей (15 кг/м²).

    Шаг 4: Указываем параметры перегородок в доме. В калькуляторе несущие и не несущие перегородки считаются отдельно.

А не несущие перегородки являются просто ограждающими конструкциями и могут возводиться, к примеру, просто из гипсокартона.

Шаг 5: Указываем параметры крыши. В-первую очередь выбираем её форму и уже исходя из неё задаём нужные размеры. Для типовых крыш площади скатов и углы их наклона рассчитываются автоматически. Если же Ваша крыша имеет сложную конфигурацию, то площадь её скатов и угол их наклона, необходимые для дальнейших расчётов, придётся определять опять же самостоятельно на бумажке.

    Вес кровельного покрытия в калькуляторе рассчитывается с учётом веса стропильной системы, принятого равным 25 кг/м².

  Далее для определения снеговой нагрузки необходимо по прилагаемой карте выбрать номер подходящего района.

Расчет нагрузок на вверх (обрез) фундамента собирается на 1 погонный метр фундамента: ширина ленты на1 метр ленты. Расчет производится в кН/м. 10кН/м = 1 т/м Данный параметр необходим для расчета ширины ленты.

Выбираем данный пункт меню, если у вас посчитаны вертикальные нагрузки на 1пм ленты.

Данный раздел в разработке.

Указываем вертикальную нагрузку на 1пм ленты.  Важно! Нагрузки считаем без учета фундамента.

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.

Особенности выбора материалов

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.

Сечение продольных прутьев

По требованиям СНиП 52-01-2003, наименьший диаметр продольных прутьев для ленточного фундамента должен быть 0,1% от сечения ленты основания. Площадь среза фундамента подсчитать просто — высоту ленты умножают на ее ширину, к примеру, для ленты 1 м высотой и 40 см шириной, сечения составляет 4000 см2, для нее подбирают арматуру со срезом равным 0,1% от сечения ленты 4000 см2 / 1000 = 4см2.

Читайте также:  Главная причина разрушения кирпича в цоколе дома

Чтобы не высчитывать диаметр каждого прута, можно взять информацию из таблицы. Она облегчит подбор арматуры для фундамента по сечению. В таблице есть мизерные неточности в результате округления чисел, их можно не учитывать:

Сечение прута, мм Требуемый диаметр прута арматуры см2, с учетом их количества в ленте фундамента
1 2 3 4 5 6 7 8 9
6 0,28 0,57 0,85 1,13 1,41 1,7 1,98 2,26 2,54
8 0,5 1,01 1,51 2,01 2,51 3,02 3,52 4,02 4,53
10 0,79 1,57 2,36 3,14 3,93 4,71 5,50 6,28 7,07
12 1,13 2,26 3,39 4,52 5,65 6,79 7,92 9,05 10,18
14 1,54 3,08 4,62 6,16 7,69 9,23 10,77 12,31 13,85
16 2,01 4,02 6,03 8,04 10,05 12,06 14,07 16,08 18,10
18 2,55 5,09 7,63 10,18 12,72 15,27 17,81 20,36 22,90
20 3,14 6,28 9,42 12,56 15,71 18,85 21,99 25,13 28,28
22 3,80 7,60 11,40 15,20 19,00 22,81 26,61 30,41 34,21
25 4,91 9,82 14,73 19,63 24,54 29,45 34,36 39,27 44,18

Внимание: При протяженности фундамента до 3м, наименьшее сечение продольных прутьев должно быть 10мм. Если протяженность фундамента превышает 3м, то наименьшее сечение прута 12мм. В результате мы получили минимальную площадь диаметра арматуры на срезе ленточного фундамента.

Сечение продольных прутьев

Если фундамент здания 40 см шириной, то достаточно армировать его 4 стержнями. Находим в таблице столбик с 4 стержневой арматурой, и выбираем самое удобное для ваших условий значение. В результате определяем, что для основания высотой 1 м и 40 см шириной, с армированием 4 прутками, то лучше всего подходит арматура 12мм сечением, ведь 4 стержня этого диаметра сечением 4,52 см2.

Подсчет требуемого диаметра для каркаса из 6 прутков выполняют аналогичным образом, единственное отличие в том, что данные берут из столбика для 6 стержней.

Продольную арматуру при устройстве ленточного диаметра берут только одинаковую, если у вас материал с разным сечением, то более толстые стержни располагают в нижнем ряду.

Как залить основание

Чтобы сделать фундамент для деревянного, кирпичного или блочного двухэтажного дома, Вам нужно будет разметить участок. На отмеченной площади не должно быть коммуникаций, т. к. при рытье траншей можно повредить трубы. Выкапываются ямы подобранного размера, после у них уплотняются стенки. Далее, понадобится пошаговое руководство :

Как залить основание
Как залить основание

Не забывайте, что в зависимости от того, какой материал будет использоваться для фундамента, его может понадобиться изолировать от влаги. Все виды пенных блоков, плиты газобетона перед установкой нужно будет покрыть специальной пленкой со всех сторон. Для этого установите пленку на песчаную подушку и на неё осторожно монтируйте строительные материалы.

Как залить основание
Как залить основание

Строительство дома начинается с возведения фундамента. От качества выполненного фундамента будет зависеть прочность и долговечность возведенного на нем дома. Затраты на эту нижнюю часть будущего строения составляют примерно четверть всей стоимости дома. Кроме того это трудоемкий процесс и требует четкого понимания его конечной цели. Ошибки, допущенные при расчетах и при возведении фундамента обойдутся, при их исправлении, очень дорого. Часто суммы на переделку брака даже превышают изначальные затраты. Избежать ошибок при возведении фундамента можно только грамотным его расчетом и исполнением.

Как залить основание
Как залить основание

Ленточный фундамент является универсальным. Такой тип фундамента подойдет для домов с любой конструкцией стен. В поперечном сечении ленточный фундамент дома образует прямоугольник, расположенный вертикально. Верхняя часть этого прямоугольника должна учитывать уклон строительного участка и выступать своим обрезом примерно на 100 мм над плоскостью прилегающей грунтовой поверхности. К тому же верхний обрез фундамента, в зависимости от конструкции стен дома, может быть шире толщины стены.

Как залить основание
Как залить основание

При строительстве жилого дома в 1-3 этажа поперечные размеры ленточного фундамента обычно сильно не отличаются. Это можно объяснить тем, что нагрузки от дома на грунт, незначительны, в то время как площадь опорной подошвы фундамента всегда будет больше необходимой по расчету примерно в 2-3 раза.

Как залить основание
Как залить основание

Так, в зависимости от материала, используемого в создании ленточного фундамента, средняя ширина для бутовых фундаментов 600 мм; для бетонных или железобетонных и бутобетонных 400-600 мм; для фундаментов, изготовленных из кирпича — это 500-550 мм. Такая ширина основания ленточного фундамента обеспечивает перевязку вертикальных швов камней и удобна в работе, уменьшая лишние трудозатраты.

Как залить основание
Как залить основание

Если грунт на участке строительства слабый или неоднородный, то вероятнее всего, давление дома своим весом на такой грунт будет превышать нормативное (для средней полосы России это 1-1,5 кг/см²). В таком случае необходимо увеличить ширину подошвы фундамента. Сделать это можно созданием уступов по высоте фундамента через каждые 300-600 мм. Кроме того, можно в нижней части фундамента создать «подушку», подложив железобетонную плиту или утрамбовать крупный просеянный песок, с песчинками размером 1-2 мм, слоем толщиной 200-300 мм.

Как залить основание
Как залить основание

Устройство конструкции

Классическая схема ленточного фундамента включает такие элементы:

  • уплотненный слой грунта;
  • геотекстиль для удержания подушки от миграции в почву;
  • подушка из песчаного и гравийного слоев, исполняющая роль демпфера при вспучивании грунта и дренажную функцию;
  • гидроизоляция подошвы, выполняемая из рубероида или полиэтиленовой пленки, для исключения просачивания воды снизу;
  • тело ленты (бетонная основа ленточного фундамента в виде монолитной заливки или отдельных блоков, кирпичная, каменная или блочная кладка, и т.д.);
  • армирующий каркас из стальной арматуры, находящийся внутри тела ленты;
  • утеплитель, закрепляемый на наружной стенке ленточного фундамента;
  • гидроизоляция стенок ленточного фундамента с наружной и внутренней стороны.
Устройство конструкции

В последнее время все чаще стали использовать несъемную опалубку, которая после заливки бетона становится составной частью фундамента. Она способна исполнять роль теплоизоляции и гидроизоляции.

Читайте также:  Можно ли использовать фиброцементные панели для отделки цоколя дома?

Если вам нужно знать больше непосредственно о заложении ленточного фундамента своими руками, читайте нашу статью: “Надежное основание для вашего дома: пошаговая инструкция строительства ленточного фундамента“.

Расчет буронабивного фундамента с монолитным ростверком

Подобный тип фундамента можно считать наиболее сложным с точки зрения геометрии. Однако, при разбивке конструкции на более простые фигуры, вычисление становится столь же простым, как и методики, применяющиеся в других случаях. Плита ростверка представляет собой параллелепипед и комплекс колонн цилиндрической формы. Примеры расчетов цилиндров и параллелепипедов описаны выше.

Рис. 5. Буронабивной фундамент с монолитным ростверком.

Расчет буронабивного фундамента с монолитным ростверком

Буронабивной фундамент с монолитным ростверком.

Расчет количества бетона, проволоки и арматуры

Определившись с размерами фундамента, нужно просчитать, сколько арматуры, проволоки и бетона нам понадобится.

С последним как раз всё просто. Объём бетона равен объёму фундамента, который мы уже нашли, когда считали нагрузку на грунт.

А вот какой использовать металл для армирования, ещё не решено. Здесь всё зависит от вида основания.

Арматура в ленточном основании

Для данного типа фундамента используют лишь два пояса армирования и арматуру толщиной до 12 мм. Горизонтальные продольные прутья арматуры подвергаются большей нагрузке, чем вертикальные или поперечные.

Поэтому по горизонтали кладут ребристую арматуру, а по вертикали – гладкую.

Длину ребристой арматуры несложно высчитать, если умножить общую длину основания на количество рядов прутков. Если фундамент узкий (40 см), достаточно и двух продольных прутков на каждый пояс. В противном случае, количество арматуры в поясе придётся увеличить.

Поперечные прутья монтируют через каждые 0,5 м, отступая по 5-10 см от края фундамента. Определяем количество соединений, поделив всю длину фундамента на 0,5 (шаг между пересечениями) и прибавив 1.

Чтобы найти длину гладкой арматуры, необходимой для одного пересечения, используем формулу:

(ШФ — 2*от)*2 + (ВФ – 2*от)*Р, где ШФ и ВФ – ширина и высота фундамента, от – отступ от края фундамента, Р – количество рядов арматуры в поясе. После этого перемножаем два получившихся значения, получая количество необходимой для фундамента гладкой арматуры.

Затраты вязальной проволоки для фундамента – это произведение расхода проволоки для одной связки (30 см), количества связок на одном пересечении (приравнивается к количеству рядов арматуры, помноженному на 4) и количества соединений.

Арматура в плитном основании

Для плитного основания применяют ребристую арматуру толщиной 10 мм и больше, укладывая её сеткой, с шагом в 20 см.

То есть на два пояса армирования понадобится:

2*(ШФ*(ДФ/0,2+1) + ДФ*(ШФ/0,2+1)) м арматуры, где ШФ – ширина, ДФ – длина фундамента. Чтобы соединить две плоскости каркаса, нужно каждое пересечение верхней сетки соединить с соответствующим пересечением нижней.

Учитывая толщину плиты и удалённость каркаса от поверхности плиты, определим необходимое для соединения поясов количество арматуры, используя формулу:

((ДФ/0,2+1)*(ШФ/0,2+1))*(ТП-2*от), где ТП – толщина плиты, от – отступ от поверхности. Достаточно сложить два полученных числа, чтобы знать, сколько арматуры понадобится для плитного фундамента.

Длина вязальной проволоки рассчитывается, исходя из формулы:

(ДФ/0,2+1)*(ШФ/0,2+1)*4*0,3

Арматура в столбчатом основании

При армировании фундаментных столбиков используют ребристые прутки толщиной 10-12 мм в вертикальной плоскости и гладкие шестимиллиметровые – в горизонтальной плоскости. Соединяют арматуру через каждые 40-50 см высоты столба.

Длина ребристой арматуры составляет:

КС*ДС*КП, где КС – количество столбиков, ДС – длина каждого столбика, КП – количество прутьев в одном столбике.

Количество гладкой арматуры:

Рмп*КП*Ксс, где Рмп – расстояние между ребристыми прутьями, КП – количество прутьев в столбике, Ксс – количество соединений в одном столбе.

Расход вязальной проволоки соответствует формуле:

0,3*КП*Ксс*КС