Приклад розрахунку стрічкового фундаменту

Який би будинок або господарську споруду ви не планували побудувати, стрічковий фундамент – перше рішення для надійного облаштування підстави, яке підійде для будь-якої споруди, капітельного або легкого. Головне при виборі цього варіанту основи – зробити точний і правильний розрахунок стрічкового фундаменту, щоб не витрачати зайві матеріали і не виконувати непотрібні обсяги робіт, наприклад, для фундаменту з палями.

Найбільш простий метод розрахунку стрічкового фундаменту для будинку передбачає оперування безліччю даних, але цей варіант розрахунку за несучою здатністю грунту не використовує складних формул, при цьому результати задовольняють всі запити забудовників. Основний принцип – обчислення значення питомої маси буде на 1 см2 підстави. Інші параметри (довжина стрічки, її ширина і глибина закладення) вибираються, виходячи з початкових даних. Також після отримання результатів по фундаменту необхідно провести розрахунок арматури для стрічкового фундаменту – ці параметри в сумі з попередніми і дадуть загальне уявлення про вартість робіт і будматеріалів. Більш точну вартість підстави можна отримати, провівши окремий розрахунок вартості стрічкового фундаменту.

Як проводити розрахунки

Будівельна практика підтвердила працездатність двох варіантів розрахунку: згідно несучої здатності грунту під підставою бетонної стрічки, і по деформації грунту під фундаментом. Перший варіант – розрахунок мелкозаглубленного стрічкового фундаменту по несучої здатності грунту – простіше в розрахунках, тому він і буде розглядатися в якості базового методу.

Нульовий цикл в будівництві будинку – це зведення фундаменту. Завдання будь-якого підстави – рівномірно перерозподілити по підставі навантаження від будівлі. Але значення навантаження можна дізнатися тільки після визначення типів будматеріалів, їх кількості та інших фізичних параметрів, наприклад, обсяг, армування або вага будматеріалів. Тому перед тим, як проводити розрахунки монолітного стрічкового фундаменту, нам необхідно:

  1. Зробити детальне креслення (ескіз) плану будинку;
  2. Визначитися з наявністю підвалу і цоколі, та їх розмірами;
  3. Вибрати тип і конструктивні параметри утеплювачів, пристрої захисту від вітру, снігу і дощу (гідроізоляція), вибрати декоративні оздоблювальні матеріали для внутрішніх і зовнішніх робіт;
  4. Для кожного матеріалу визначається питома маса – це довідкова інформація.

Після реалізації всіх наведених вище пунктів можна починати розрахунки фундаменту під будинок.

Щоб розрахувати значення ширини стрічкового фундаменту і інші його параметри, потрібно скористатися проектом, в якому вказані всі типи матеріалів і їх геометричні параметри. Математичні операції при розрахунку проводяться поетапно:

  1. Розрахунок загального навантаження на фундамент;
  2. Бетонну стрічку потрібно прив’язати до конкретних розмірах;
  3. Згідно плану місцевості слід підкоригувати всі розрахунки і розмір конструкції.

На етапі підсумовування всіх навантажень використовуються такі дані:

  1. Навантаження від зовнішніх і внутрішніх стін без урахування віконних і дверних прорізів;
  2. Навантаження від матеріалів статі і перекриттів для підлоги;
  3. Навантаження від стельових перекриттів і матеріалів;
  4. Навантаження від системи крокв і покрівлі;
  5. Вага всіх будівельних і архітектурних елементів. Наприклад, розрахункова маса сходів з поручнями, ніш і еркерів;
  6. Маса зовнішніх матеріалів, використовуваних для тепло ізоляції, вітрозахисту і фінішної обробки поверхонь;
  7. Навантаження від фундаменту з цоколем, маса метизів, які використовуються при будівництві будинку.

Табличні дані навантажень на фундамент від перекриттів будівлі

вид перекриттів кПа кгс / м2
Перекриття з деревини по балках з дерева з щільністю? 200 кг / м3 1 100
? 300 кг / м3 1.5 150
Перекриття з деревини по балках з металу з щільністю? 300 кг / м3 2 200
Ж / б перекриття 5 500

[Ads-mob-1]

Табличні дані навантажень від одного кубічного метра будматеріалів стін на підставу

будматеріали кПа кгс / мЗ
Каркасні дерев’яні стіни з обшивкою листовими матеріалами і з утепленням 3 300
Стіни з бруса або колоди 6 600
газобетонні стіни 6 600
шлакоблокові стіни 12 1200
Стіни з блоків ракушняка 15 1500
пустотілі цегли 14 1400
цегла повнотіла 18 1800

Точний розрахунок загальної ваги будматеріалів зробити нескладно: потрібно виміряти площа, яку займає конструкція з того чи іншого матеріалу, і помножити на питому масу цього матеріалу. Результатом буде загальна вага конкретної конструкції.

Як розрахувати вагу стін

Для розрахунку стін будинку або фундаменту приклад, який наведено нижче, покаже прив’язку до конкретних конструкцій – будматеріали можна підставляти будь-які. Припустимо, що необхідно розрахувати вагу стіни з бруса перерізом 150 х 150 мм, обшили вагонкою з липи 14 мм завтовшки, з дерев’яною латами з розміром рейок 50 х 20 мм. Розміри стіни: довжина 4 метри, висота 2,5 метра.

  1. Питома маса соснового профільованого бруса – 570 кг / м3, вагонки – 530 кг / м3, соснових рейок – 510 кг / м3.
  2. Вся площа стіни: 4 х 2,5 = 10 м2.
  3. Обсяг профільованого бруса дорівнює 10 м2 х 15 см (товщина соснового бруса) = 1,5 м3.
  4. Вага стіни дорівнює 1,5 м3 х 570 = 855 кг, де 570 – питома вага соснового профільованого бруса.

Далі потрібно розрахувати необхідний обсяг вагонки: 10 м2 х 1,4 см (товщина вагонки) = 0,14 м3.

  1. Вага вагонки дорівнює 0,14 м3 х 530 кг / м3 = 74,2 кг, де 530 – питома вага вагонки.

Провести розрахунок ширини і довжини обрешітки потрібно наступним чином:

  1. Так як лати кріпиться з кроком 60 см, то для стіни виходить 5 рейок довжиною 4 метри, або 20 шт. обсяг матеріалу для обрешітки: 20 м.п. х 5 см х 2 см = 0,02 м3, де 2 і 5 см – розміри рейок.
  2. Загальна вага обрешітки з соснових рейок: 0,02 х 510 = 10,2 кг, де 510 – питома вага соснових рейок.
  3. Залишилося розрахувати вагу всіх будматеріалів для стіни: 855 кг + 74,2 кг + 10,2 кг = 939,4 кг.

Щоб прискорити розрахунок всіх стін, можна розрахувати, скільки важить 1 м2 стіни, обчислити площу стін з такою ж обробкою, і розрахувати їх вага.

Отже, вага стіни площею 10 м2 дорівнює 939,4 кг, тобто, 1 м2 важить 939,4 / 10 = 93,94 кг / м2. Тепер можна обчислити і загальна вага всіх стін. Припустимо загальна площа стін – 40 м2. Тоді їх маса дорівнює 40 х 93,94 = 3757,6 кг.

Таким же чином розраховується вага всіх елементів. Якщо конструкція зі складними геометричними формами, її потрібно розбити їх на прості геометричні фігури, і розрахувати площа кожної.

Так як на фундамент чинять тиск не тільки будівельні матеріали, а й меблі, побутова техніка, мешканці, то потрібно, проводячи розрахунок свайно стрічкового фундаменту або іншого типу підстави, враховувати і ці цифри. Але для кожного будинку будуть зовсім інші значення, тому приймаються якісь усереднені параметри – для 1 м2 корисної площі навантаження буде дорівнює приблизно 170-180 кг / м2.

Розрахунок ширини стрічкового фундаменту

Розрахунок передбачає обчислення двох основних значень:

  1. Глибина закладення бетонної стрічки і висота цоколя, щоб провести розрахунок глибини всього фундаменту;
  2. Ширина підстави;
Тип грунту Грунт під фундаментом до глибини його промерзання Відстань від поверхні грунту до початку залягання грунтових вод в зимовий період Глибина підстави для малоповерхових будівель
непучиністим Грунт великоуламковий, грунти з гравелисті пісками, з пісками середньої крупності і крупнопесочние грунти Будь-яка глибина, але не менше 50 см
пучинистом Грунт піщаний, з дрібного піску і пилуватий Більше ніж на 2 метри від розрахункової глибини промерзання грунту Будь-яка глибина, але не менше 50 см
супіщаний грунт Менше ніж на 2 метри від розрахункової глибини промерзання грунту  75% від розрахункової глибини промерзання грунту, але не менше 70 см
Суглинний і глинистий грунт Менше глибини промерзання Менше глибини промерзання

Припустимо, глибина закладення фундаменту нижче точки промерзання грунту в регіоні, цоколь має висоту 0,2 м. Глибина промерзання грунту в регіоні – 1,4 метра. Згідно СНиП, фундамент повинен закладатися на 0,15 м нижче точки промерзання. При таких умовах висота (глибина залягання плюс цоколь) фундаменту дорівнює: 1,4 + 0,2 + 0,15 = 1,75 метра.

Далі проводимо розрахунок бетону на стрічковий фундамент і розрахунок ширини підстави. Ширина стрічки буде залежати від відступу будматеріалів стін і підстави. Нормативні параметри вказані в таблиці нижче:

будматеріал Висота підвального приміщення, м Довжина стіни, метрів
                До трьох метрів Понад три метри
Ширина стін підвалу, см Ширина підстави, см Ширина стін підвалу, см Ширина підстави, см
Бут будівельний кам’яний 2 60,0 80,0 75,0 90,0
2,5 60,0 90,0 75,0 105,0
бутобетон 2 40,0 50,0 50,0 60,0
2,5 40,0 60,0 50,0 80,0
цегла 2 38,0 64,0 51,0 77,0
2,5 38,0 77,0 51,0 90,0
Монобетон 2 20,0 30,0 25,0 40,0
2,5 20,0 40,0 25,0 50,0
Блоки з бетону 2 25,0 40,0 30,0 50,0
                2 25,0 50,0 30,0 60,0

Як розрахувати навантаження на фундамент

Розрахунок тиску будівлі на підставу, як і розрахунок армування стрічкового фундаменту, потрібен, щоб уточнити конструкцію підстави. Щоб обчислити тиск на фундамент, необхідно вагу будинку розділити на площу підстави. У свою чергу, площа стрічки розраховується множенням її довжини на ширину. Остаточні результати вийдуть, якщо навантаження на фундамент розділити на площу підстави в см2. Таким чином, ми знайдемо значення питомого навантаження на 1 см2 стрічкового фундаменту.

Наприклад, навантаження від будівлі становить 400000 кг, площа підстави – 130000 см2. Згідно з наведеними вище рекомендаціями, після поділу отримуємо Розділивши ці значення, отримуємо 3,07 кг / см2.

Далі дізнаємося тиск ваги всієї конструкції на грунт – це довідкові параметри (дивіться таблицю), засновані на властивостях ґрунту.

Тип грунту Опір грунту (кг / см2)
щільна грунт Грунт середньої щільності
Грунт піщаний гравелистий, грунт з великими пісками будь-якої вологості 4,5 3,5
Грунт з пісками середньокрупний, будь-якої вологості 3,5 2,5
дрібні піски
Чи не вологий 3,0 2,0
Вологий і водонасищенний 2,0 2,5
Глина пластична і тверда
Тверда 6,0 3,0
пластична 3,0 1,0
Галька, гравій та щебінь 6,0 5,0

Перевірити розрахунки досить просто: якщо розрахункове значення несучої здатності грунту вище обчисленої навантаження на будівлю, значить, параметри обрані правильно. В іншому випадку необхідно змінювати розміри окремих конструкцій і типи матеріалів.

Змінити тип будматеріалів не завжди представляється можливим, оскільки це спричинить за собою безліч інших поправок, часто дорогих. Тому частіше змінюють розрахунок глибини і товщини стрічки.

Розрахунок стрічкового фундаменту

Тип фундаменту
варіант 1 варіант 5
варіант 2 варіант 6
варіант 3 варіант 7
варіант 4 варіант 8
розміри фундаменту
Ширина, мм.
Довжина, мм.
Висота, мм.
Товщина, мм.
Розмір, мм.
арматура
горизонтальні ряди 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
вертикальні стержні 0 1 2 3 4 5
сполучні стрижні 0 1 2 3 4 5
крок
Діаметр арматури 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28
опалубка
Товщина дошки для опалубки, мм.
Довжина дошки, мм.
Ширина дошки, мм.
склад бетону
Вага одного мішка, кг.
Мєшков на 1 кубометр бетону
Пропорції бетону по вазі
цемент
пісок
щебінь
Вартість будівельних матеріалів
Цемент (за мішок)
Пісок (за 1 тонну)
Щебінь (за 1 тонну)
Дошка (за 1 кубометр)
Арматура (за 1 тонну)