Тонкости расчета свайно-ленточного фундамента и формулы для вычисления

Свайно – плитный фундамент

Смотрите так же:

Использование свай в качестве опор под монолитную плиту позволяет строить такое основание в любых типах грунтов. Плита в данном случае выполняет функцию ростверка – обвязки, которая соединяет отдельно стоящие сваи в единую конструкцию и препятствует их наклонам под воздействием горизонтальных сдвигов почвы.

Свайные опоры переносят нагрузку, исходящую от здания и веса самой плиты, на глубинный пласт высокоплотного грунта, тем самым предотвращая риск усадки фундамента из-за недостаточного сопротивления поверхностной почвы. За счет того, что опорная подошва свай располагается ниже пласта пучинистого грунта, плитный фундамент не подвергается выталкивающим воздействиям морозного пучения.

Рис

Важно : инженерные расчеты показывают, что около 80% всей приходящейся на фундамент нагрузки распределяется между сваями и лишь 20% приходится на железобетонную плиту. В качестве опор используются забивные сваи квадратного сечения от 30*30 до 40*40 см

Технология обустройства свайно-плитного фундамента выполняется в следующей последовательности:

  • Производится разметка фундамента – отмечаются точки погружения каждой сваи, их нулевой уровень (высота по которой будут выравниваться сваи после забивки) и боковые контуры плиты;
  • Сваи распределяются на расходные склады по периметру фундамента с помощью стрелового крана;
  • Копровая установка перемещается на место забивки первой сваи и лебедкой подтягивает к себе железобетонную конструкцию;
  • Вспомогательный персонал осуществляет строповку сваи стальными канатами, после чего копр поднимает столб и устанавливает его на точку забивки;
  • Свая закрепляется в направляющих узлах копровой мачты и сопрягается с наголовником дизель-молота;
  • Молот начинает наносить по свае удары, под воздействием которых конструкция погружается в грунт. Забивка ведется до наступления проектного отказа, после чего свая отсоединяется от молота и копр переезжает на место следующего погружения;
  • По завершению монтажа свайного поля выполняется выравнивание опор по нулевому уровню с помощью сваерезки, при этом их арматура остается неповрежденной, разрушается лишь бетонное тело сваи;

  • По периметру фундамента устанавливается опалубка, стенки которой устилаются гидроизоляционным материалом;
  • Подсыпается уплотняющая песчаная подсыпка толщиной 10-20 см. На подсыпке размещается гидроизоляция и заливается слой подбетонки толщиной 2-3 см;
  • Создается армокаркас плиты, к арматуре которого привариваются выступающие из свай стержни;
  • Фундаментная плита заливается бетоном, после заливки смесь уплотняется вибрированием.

Ширина фундамента для дома из газобетона

Какую конструкцию основы выбрать

Расчет ростверка свайного фундамента

Монолитный железобетонный ленточный фундамент

На формирование монолитного фундамента влияют три фактора:

  • Пучинистость грунта;
  • Несущая способность основания;
  • Глубина промерзания грунта.

Наиболее высокая несущая способность у скалистых оснований, глинистых сухих грунтов. Подошва фундаментного основания должна быть находиться ниже отметки промерзания земли. То есть ниже уровня почвы, подверженной морозному вспучиванию. Посмотрите видео-семинар о том, как заливать фундамент:

https://youtube.com/watch?v=js76KAg5mAs

Рассчитывая ленточное монолитное основание дома, определают марку бетона, класс арматуры, площадь опоры строения и его габариты.

Для оснований малоэтажных зданий применяют бетон марки 250 и марки 300.

Для всех ленточных фундаментов малоэтажных зданий применяют арматуру класса А 3.

Для создания армокаркаса монолитного основания для малоэтажных домов в опалубке располагают два параллельных ряда из вертикальных прутьев ребристого сечения с шагом 15 – 20 см. Поперечные отрезки гладкой арматуры фиксируют вязальной проволокой с вертикальными прутьями. Такая схема армирования обеспечит достаточную прочность ленточного монолитного фундамента дома.

Пример самостоятельного расчёта ширины ленточного фундамента

Чтобы лучше понять, как рассчитать ширину монолитной ленты, нужно рассмотреть это на примере. Первоначально нужно систематизировать исходные данные необходимые для расчёта.

Исходные данные:

  • размер дома в плане – 10 м х 10 м. Площадь застройки – 100 м2;
  • внутри дома посередине расположена несущая стена;
  • стены кирпичные, толщиной в 1 кирпич – 250 мм и высотой 2,7 м. Удельный вес кирпичной кладки – 1600 кг/м3;
  • кровля из шифера – 40 кг/м2;
  • перекрытие из железобетонных плит – 500 кг/м2;
  • глубина промерзания почвы – 700 мм;
  • уровень грунтовых вод – 2,2 м;
  • грунтовое основание – сухой суглинок средней плотности с расчётным сопротивлением 2 кг/см2;
  • снеговая нагрузка – 50 кг/м2;
  • полезная нагрузка – 20 кг/м2.

Определение суммарной нагрузки от дома на ленточный монолитный фундамент

На основе имеющихся исходных данных делают расчёт суммарной нагрузки на фундамент. Также определяют габариты монолитной ленты. Необходимо, чтобы застройщики сделали расчёт в следующем порядке:

Кровля

Крыша из шифера двускатная. С учётом уклона кровли и её свесов применяют коэффициент 1,1. Нагрузка от кровли составит: 100 м2х1,1х40 кг/м2 = 4000 кг.

Кирпичные стены

Чтобы определить нагрузку от стен, зная их толщину, нужно подсчитать их длину. Длина стен по периметру составит: (10 х 4) – (0,25 х 4) = 39 м. Вычет удвоенной толщины кирпичной кладки сделан потому, что оси плана дома проведены посередине толщины стен. Длина внутренней несущей стены составит 10 – 0,25 = 9,75 м. Общая длина несущих стен будет равна 48,75 п.м.

Объём кирпичной кладки составит: 48,75 х 0,25 х 2,7 = 32,9 м3. Полная нагрузка от кирпичных стен равна: 32,9 х 1600 = 52 670 кг.

Перекрытие из железобетонных плит

Одноэтажный дом имеет перекрытия в двух уровнях. Это перекрытие цоколя и потолок в доме. Площадь перекрытий равняется: 100 х 2 = 200 м2. Соответственно нагрузка от плит перекрытий будет равна: 200 м2 х 500 кг/м2 = 100000 кг.

Снеговая нагрузка

Для расчёта снеговой нагрузки берут общую площадь кровли дома – 100 х 1,1 = 110 м2. Снеговая нагрузка составит: 110 м2 х 50 кг/м2 = 5 500 кг.

Полезная нагрузка

Норма этой нагрузки рассчитана на основе усреднённых величин веса технического оборудования, внутренних коммуникаций, отделки помещений, мебели и прочего. Удельный вес полезной нагрузки колеблется в пределах 18 – 22 кг/м2.

Расчёт полезной нагрузки производят на основе среднего показателя – 20 кг/м2. Вес составит: 100 м2 х 20 кг/м2 = 2000 кг.

Итого суммарная нагрузка на фундамент будет равна: 4 000 + 52670 + 100 000 +2 000 = 159 000кг.

Расчёт ширины монолитной ленты

Согласно вышеуказанной формуле определяют минимальную площадь подошвы фундамента:

(1,2 х 159 000 кг) : 2 кг/см2 = 95 400 см2. То есть минимальная допустимая площадь подошвы основания дома будет равняться 10 м2.

Общая опорная площадь кирпичных стен определяется произведением длины в плане несущих стен на их толщину: 48,75 м х 0,25 м= 12,18 м2.

В результате видно, что расчётная опорная площадь меньше минимальной опорной площади стен. Следовательно, ширина ленточного фундамента должна быть равна 250 мм + 100 мм = 350 мм.

Потребность в материалах для устройства монолитной ленты

Учитывая толщину промерзания грунта (0,7 м) и глубину уровня грунтовых вод (2,2 м), монолитную ленту делают мелко заглублённой – 1 м.

Для заливки опалубки используют бетон М 300. Объём потребности в бетонном растворе равен: 0,35 м х 1 м х 48,75 м= 17 м3.. С учётом непредвиденных потерь потребность в бетоне составит 17,3 м3.

Арматурный каркас состоит из 4-х продольных арматурных стержней периодического профиля диаметром 12 мм. Так как поперечные стержни каркаса делают из тех же стержней, то общая потребность в арматуре составит: 50 м х 4 = 200 м.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что высчитать ширину, высоту и длину ленточного фундамента для своего дома вполне под силу мало-мальски сведущим в строительном деле людям.

Этапы строительства такого основания

Основные схемы размещения

Этапы работы и какие существуют разновидности?

Если вы решили построить ленточно-свайный фундамент своими руками, то лучше всего использовать круглые сваи. На строительном рынке предлагаются также сваи с прямоугольным сечением.

Преимущества круглых свай в том, что для их монтажа вам потребуются обыкновенный бур для строительных работ.

Фундамент на сваях представляет собой конструкцию, состоящую из расчётного количества свайных элементов, которые располагаются в местах максимальных нагрузок на расстоянии не более 1,8 метров друг от друга.

Конструкция будет иметь наилучшие гидроизоляционные качества, если в качестве свай использовать трубы из асбестоцемента.

Обыкновенные сваи рекомендуется обработать специальным составом или обмотать несколькими слоями рубероида. Существует два варианта выполнения подошвы ленточно-свайного фундамента: лента на винтовых сваях и лента на буронабивных сваях.

Винтовая свая представляет собой огромный шуруп, который ввинчивается в грунт при помощи металлической трубы с лопастью винтовой резьбы.

За счёт этой лопасти увеличивается площадь опоры и жёсткость крепления в грунте. Для продления срока службы, их следует покрасить перед ввинчиванием.

Для осуществления монтажа подошвы с буронабивными сваями сначала нужно пробурить скважину, в которую заливают бетонный раствор. Если почва сыпучая или сильно увлажнённая, то производят обсадку скважины.

Для этого берётся труба (асбестоцементная, стальная или картонная, которую вставляют в скважину и заполняют бетоном. Этот вариант наиболее приемлем для возведения свайного фундамента своими руками. Читайте в этой вот статье про выбор бетона для дальнейшей заливки основания строения.

Ленточный фундамент: какой он бывает

Прежде всего ленточные фундаменты различаются по степени заглубления в грунт.

Заглубленный ленточный фундамент закладывается ниже уровня промерзания грунта; такая конструкция предназначена для больших тяжелых сооружений с глубоким подвалом либо цокольным этажом. Строго говоря, специалисты не считают экономически целесообразной организацию заглубленного ленточного фундамента высотой более 2,5 м, поэтому для дома с высокими подвальными или цокольными помещениями лучше рассмотреть другие варианты.

Для легких загородных домов заглубленный фундамент не рекомендован: малый вес строения не в состоянии будет компенсировать действие сил морозного пучения грунта на большую площадь его подземной поверхности. Это чревато неравномерными подвижками фундамента и изменением его геометрии, что неизбежно скажется на состоянии конструкций дома.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент устраивается выше глубины промерзания и рекомендуется для климатических зон, где эта глубина составляет не более 1,7 м. На непучинистых грунтах конечная глубина заложения фундамента не имеет особого значения и диктуется только инженерными характеристиками здания. На пучинистых грунтах фундамент закладывают на минимальную глубину 0,75 – 1 м, при этом необходимо принимать меры для дренажа и утепления грунта.

Также ленточный фундамент может быть монолитным или сборным.

Монолитный ленточный фундамент сооружается путем заливки бетона в опалубку. Он считается самым прочным и надежным, однако требует времени на застывание бетона и обходится достаточно дорого из-за серьезных земляных работ и необходимости привлечения наемной рабочей силы.

Сборный ленточный фундамент сооружается из отдельных конструктивных элементов. Чаще всего это железобетонные блоки ФБС (нередко используют малоформатные бетонные и керамзитобетонные блоки, и даже кирпич). Преимущества сборного фундамента – простота и быстрота сборки и возможность возводить стены сразу после ее окончания, так как не нужно ждать затвердевания бетона. Недостатком конкретно блоков ФБС считается их большой вес и размер – это неудобно при строительстве небольшого дома. Кроме того, все виды сборных фундаментов подходят только для непучинистых и слабопучинистых грунтов. При средней степени пучения грунтов допускается сооружение сборного фундамента только из блоков, содержащих выпуски арматуры для их соединения между собой.

Фундаментные блоки ФБС

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.

Как посчитать кубатуру бетона

  • Общие сведения
  • Расчет кубатуры

На сегодняшний день в строительстве широко применяется бетон.

Этот строительный материал применяется практически во всех видах строительных работ, таких как возведение фундамента, стен, перекрытий и многих других ремонтных работах.

Бетон применяют во многих видах строительных работ: возведение стен, фундамента, перекрытий.

И для повышения эффективности требуется ведение точного расчета всех расходных материалов

Вот почему так важно знать, как посчитать кубатуру бетона. Данные сведения помогут разобраться в том, сколько материалов необходимо для выполнения работы, соответственно провести расчет объема работ и правильно вычислить необходимые финансовые затраты. Данная процедура не так уж сложна, но требует внимательности и бдительности, для этого используется формула расчета объема параллелепипеда

Данная процедура не так уж сложна, но требует внимательности и бдительности, для этого используется формула расчета объема параллелепипеда.

Расчет кубатуры

Для того чтобы определить сколько нужно бетона для строительства фундамента, необходимо обязательно определиться с типом основания сооружения. Как правило, самыми популярными являются: плитные, ленточные и столбчатые типы фундамента.

Для расчета плитного фундамента нужно умножить ширину плиты на длину и высоту.

По сложности расчетов кубатуры, самым легким является расчет плитного фундамента. Для его вычисления понадобится перемножить ширину, длину и высоту плит. В отдельных случаях при необходимости плитные основания нуждаются, то есть имеют необходимость в дополнительном укреплении с использованием ребер жесткости. Для данного случая расчет кубатуры можно произвести в две операции вычислений. Сначала подсчитать по отдельности кубатуру плит и ребер жесткости, а потом сложить их.

Для ленточного же фундамента, кубатура считается не совсем таким образом. Для определения, нужного количества смеси, периметр основания необходимо умножить на его высоту и следовательно на ширину. Данный метод подходит лишь в том случае, если сечение фундамента по всей длине одинаковое. В некоторых случаях приходится делать основание с разным сечением в связи с тем, что на разных участках на фундамент действует разная нагрузка. Вот почему необходимо делать вычисления отдельных участков и суммировать их.

Произвести расчет объема столбчатого основания не так уж сложно, так как оно представляет собой опоры разнообразного сечения, которые при необходимости связываются между собой ростверками. Следовательно, чтобы узнать сколько нужно бетона, необходимо выяснить объем только одной опоры. Для этого нужно знать площадь сечения опоры, которое умножается на высоту опоры. Для определения полного объема всех опор, необходимо полученные данные умножить на количество опор. Если конструктивно опоры соединены между собой ростверком, то этот объем вычисляется по формуле параллелепипеда.

При расчете кубатуры для стены необходимо учитывать стенные проемы.

Для того чтобы правильно посчитать кубатуру для стены, необходимо учесть, что обычно стены имеют проемы, которые необходимо учитывать. Для этого может послужить наверно самый простой и самый надежный вариант, это посчитать объем проемов и общую кубатуру стены, если бы там не было проемов. Следовательно, от объема стены отнять объем проемов. А объем стены и объем проемов считается по одной формуле: перемножение длины, толщины и высоты. Для расчета объема перекрытия применяется тот же принцип, что и для стены.

Инструменты, которые понадобятся для ведения расчетов:

  • бумага и ручка для ведения записей;
  • калькулятор;
  • измерительный инструмент.

Но не стоит забывать, что в современном мире используются новейшие технологии, которые созданы для помощи людям в сложных вычислительных процессах. Так, имеются современные программы для компьютеров, которые может освоить каждый пользователь. Они оснащены лаконичным и понятным интерфейсом, что только упростит работу. Пользователю необходимо лишь выбрать конфигурацию и ввести размеры. Также можно отображать проекции фигур для наглядности, что только облегчит работу

Имеется возможность полностью создать проект, с детальным введением размерности, что позволит еще более полно воспринять все пропорции и наглядно оценить ситуацию, а самое важное – узнать сколько нужно бетона

https://www.youtube.com/watch?v=S33UTty4_Z0

Совершенно точно подсчитать сколько составляет объем кубатуры практически невозможно. Поэтому рекомендуется к конечному результату прибавлять 5-10% в связи с тем, что нельзя залить идеально ровную поверхность. Это должно обеспечить всю полноту плиты, без необходимости экономить и растягивать.

Как определить количество арматуры и проволоки

Для создания жесткой и долговечной конструкции в монтаже используют железную арматуру. Ее количество зависит от типа фундамента, нагрузок и грунта. Арматуру с большим диаметром применяют для получения платформы с большей возможностью нагрузки. Но вес фундамента с арматурой увеличивается. Если почва жесткая, то деформироваться фундамент будет минимально, а значит и арматура нужна минимального диаметра.

Количество арматуры для ленточного основания

Арматура для ленточного фундамента берется диаметром 10-12 мм, так как сама конструкция выдерживает большие нагрузки. Укладывают ее в два прута, независимо от заглубленности основания. Специалисты рекомендуют укладывать арматуру на 10-15 см от верхней точки заливки. Вертикальные пруты при этом не имеют нагрузки, поэтому их можно использовать самые дешевые.

Для дома размерами 5х8 длина ленточного основания равняется 45 м. При армирование 4 прута расход будет: 45х4=180 м. Добавляем поперечины при высоте фундамента 150 см и ширине 50 см с шагом в 40 см: (8/0,4)х0,5=10 м. Добавляем их к длине: 180+10=190 м.

Вязальной проволоки понадобиться на одно соединение 30 см. Длина 45 м и шаг 40 см: 45/0,4- 112,5. Эту цифру умножаем на размер одного соединения: 112,5х 0,3= 33,7 м вязальной проволоки нужно на одноуровневый фундамент.

Количество арматуры для столбчатого основания

Для армирования столбчатого основания используют толстую арматуру от 40 мм. По горизонтали арматура не несет никакой нагрузки, поэтому тут можно взять самую недорогую. В среднем в каркасе одного столба используется 4 прута. Зная количество столбов, будет несложно высчитать размер арматуры.

Для конструкции высотой в 1,5м диаметром 15 см нужно 4 прута, с шагом 7,5 см и связующими в 3 точках. Толстой арматуры нужно: 1,5х4=6м. Для связки тонкой: 30 см (для одного узла)х3=90 см. Если в фундаменте используется 20 столбов, то количество умножается на эту цифру.

Вязальной проволоки нужно для соединения в 3 точках одного прута. Это число умножается на число прутов и на вертикальные соединения: 3х4х30=72 м.

Количество арматуры для монолитного основания

Для плотного устойчивого грунта можно взять тонкую арматуру от 10 мм. Для тяжелой конструкции и неустойчивой почвы от 14 мм. Крепиться связка с шагом в 20 -30 см.

Для платформы 5х8 нужно по длине 27 шт., и по ширине 17 шт. Так как обвязка нужна двойная: (17+27)х2=88. Это число нужно умножить на длину прута, получится метраж арматуры.

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

Порядок вычисления характеристик ленты

Допустимая нагрузка на винтовую сваю зависит от следующих факторов:

Каркасный дом на винтовых сваях

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий