Тогда площадь сечения составит :

40 100 = 4000 см2.

Определяем общую площадь сечения арматуры (минимальную) :

4000: 1000 = 4 см2.

Поскольку ширина ленты составляет 40 см, то в одной решетке нужно разместить 2 стержня, а общее количество составляет 4 шт.

Тогда минимальная площадь сечения одного прутка составит 1 см2. По таблицам СНиП (или из иных источников) находим наиболее близкое значение. В данном случае можно использовать арматурные стержни толщиной 12 мм .

Определяем количество продольных стержней. Допустим, общая длина ленты составляет 30 м (лента 6: 6 м с одной перемычкой 6 м).

Тогда количество рабочих стержней при длине 6 м составит :

(30: 6) 4 = 20 шт.

Определяем количество вертикальных стержней. Допустим, шаг хомутов составляет 50 см.

Тогда при длине ленты 30 м понадобится :

30: 0,5 = 60 шт.

Определяем длину одного хомута.

Для этого от ширины и высоты сечения отнимаем по 10 см и складываем результаты :

(40 — 10) + (100 — 10) = 120 см. Длина одного хомута равна 120 2 = 140 см = 2,4 м.

Общая длина вертикальной арматуры :

2,4 60 = 144 м. Количество стержней при длине 6 м составит 144: 6 = 24 шт.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Полученные значения следует увеличивать на 10-15%, чтобы иметь запас на случай ошибок или непредвиденных расходов материала.

Виды и размеры

Существует две основные :

• Металлическая.
• Композитная.

Металлические стержни, используемые для сборки арматурного каркаса, имеют ребристую или гладкую поверхность.

Ребристые стержни идут на горизонтальную (рабочую) арматуру, так как они имеют повышенную силу сцепления с бетоном, необходимую для качественного выполнения своих функций .

Вертикальные прутки, как правило, гладкие, так как их задача сводится к поддержанию в нужном положении рабочих стержней до момента заливки. Диаметр стержней колеблется в пределах от 5,5 до 80 мм. используются рабочие стержни 10, 12 и 14 мм и гладкие 6-8 мм.

Композитная арматура состоит из разных элементов :

• Стекло.
• Углерод.
• Базальт.
• Арамид.
• Полимерные добавки.

Наиболее широко применяется стеклопластиковая арматура.

Она имеет наибольшую прочность, самая жесткая и устойчивая к растягивающим нагрузкам из всех остальных вариантов .

Как и все виды композитных стержней, стеклопластиковая арматура полностью устойчива к воздействию влаги.

Производители заявляют о неизменности эксплуатационных качеств в течение всего периода службы, но на практике справедливость такого утверждения пока не проверена. Проблема композитной арматуры в сложности технологии, из-за которой качество материала у разных производителей заметно отличается .

Кроме того, композитные стержни не способны сгибаться, что неудобно при сборке каркасов и снижает прочность угловых соединений каркаса.

ВАЖНО!

Среди строителей отношение к композитной арматуре сложное. Не отрицая положительных качеств, они не слишком доверяют малоизученным строительным материалам, не прошедшим полный цикл эксплуатации. Кроме того, металлическая арматура имеет вполне определенные технические характеристики, тогда как композитные виды обладают довольно большим разбросом свойств . Все эти факторы ограничивают применение композитных стержней.

Как сделать правильный выбор

Выбор арматурных стержней основан на расчетных данных и предпочтениях строителей.

Обычно выбирают металлические стержни, хотя и композитную арматуру с каждым годом все активнее применяют при строительстве ленточных оснований. Предпочтение металлическим пруткам отдается из-за возможности придать им необходимый изгиб, чего со стеклопластиковыми стержнями сделать невозможно .

Особенно это важно при строительстве лент с криволинейными участками или при наличии углов перелома, отличных от 90°.

Кроме того, металлическая арматура экономичнее, так как позволяет делать хомуты из одного прутка, без необходимости создавать несколько точек соединения .

Диаметры стержней давно отработаны на практике, нередко их выбирают без предварительного расчета - при около 30 см используют пруток 10 мм, для лент шириной 40 см выбирают 12-мм стержни, а при ширине более 50 см - 14 мм. Толщину вертикальной арматуры определяют по высоте ленты, до 70 см выбирают 6 мм, а при высоте свыше 70 см - 8 мм и более .

Полезное видео

В данном разделе Вы также сможете посмотреть как производится расче на примере реальной стройки:

Заключение

Грамотно выбранная схема армирования и сам материал обеспечивают прочность и устойчивость ленты к возможным нагрузкам.

Сложные и проблемные грунты, склонные к пучению или сезонным подвижкам, требуют ответственного и внимательного подхода к .

Необходимо учитывать, что все расчетные значения определяют минимальные параметры конструкции, требующие некоторого увеличения для определенного запаса прочности.

Выбирая арматуру и схему армирования, надо умножать все значения на 1,2-1,3 (коэффициент надежности), чтобы снизить риск появления непредвиденных факторов.

Вконтакте

Они могут использоваться под разные дома на различных типах грунтов, расчет их можно сделать своими руками. Для этого не нужны знания высшей математики или сопромата. Есть метод, при котором все просто, правда, громоздко: придется собирать много данных. Этот расчет ленточного фундамента называется «по несущей способности грунта». Но предварительно вам нужно будет собрать нагрузки от дома: рассчитать какая масса будет приходится на каждый квадратный метр (сантиметр) основания. Затем, подбирая ширину подошвы фундамента, выбрать оптимальную ее ширину.

Метод расчета

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.

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или . 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.

Сбор нагрузок на фундамент

На этом этапе суммируется масса всех строительных материалов, которые используются для строительства:

Как уже говорили, к этому моменту уже должен быть готов план здания с более-менее точными размерами. Расчет массы используемых строительных материалов несложен: находите площадь, на которой он будет расположен, умножаете на удельный вес, получаете массу.

Если рассчитываемый элемент прямоугольный, его площадь находите, перемножив длину сторон. Если считаете в метрах, получаете м 2 . Умножив на толщину материала в тех же единицах (в метрах) получаете объем в кубометрах — м 3 . Так работать будет удобнее: большая часть удельной массы стройматериалов дается в килограммах на кубометр (кг/м 3). Перемножив найденный объем с удельным весом материала получаете массу материала для этой плоскости.

Пример расчета массы стены

Чтобы стало понятнее, приведем пример. Посчитаем сколько весить будет стена из профилированного соснового бруса 150*150 мм, с обшивкой из липовой вагонки толщиной 14 мм, обрешетка из соснового бруска 50*20 мм. Стена длиной 4 м и высотой 2,8 м.

Удельный вес закупленного соснового бруса (может быть разным) 570 кг/м 3 , вагонки 530 кг/м 3 , бруска 510 кг/м 3 .

Площадь стены: 4 м * 2,8 м = 11,2 м 2 .

Объем бруса в стене будет 11,2 м 2 * 0,15 м (толщина бруса) = 1,68 м 3 .

Умножив объем на удельный вес бруса, получим массу стены: 1,68 м 3 * 570 кг/м 3 = 957,6 кг.

Теперь находим объем вагонки на стене: 11,2 м 2 * 0,014 м (толщина вагонки) = 0,16 м 3 .

Сколько весит вагонка узнаем, умножив ее удельный вес на объем: 0,16 м 3 * 530 кг/м 3 = 84,6 кг.

Количество обрешетки считают по-другому: определяем сколько планок прибивается. Мы будем прибивать обрешетку вдоль с шагом 60 см. Получится 5 планок длиной 4 м. Погонных метров всего будет 20. Теперь находим объем: 20 м.п. * 0,05 м * 0,02 м = 0,02 м 3 .

Теперь находим массу обрешетки: 0,02 м 3 * 510 кг/м 3 = 10,2 кг.

Теперь находим массу всех материалов для стены : 957,6 кг + 84,6 кг + 10,2 кг = 1052,4 кг.

Мы рассчитали, что масса стены площадью 11,2 м 2 будет 1052,4 кг. Получается, что один квадрат весит 1052,4 кг / 11,2 м 2 = 93,96 кг/м 2 . Теперь посчитав, площадь всех стен с такой отделкой, можем найти их общую массу. Пусть общая их площадь 42 м 2 . Тогда весить они будут 42 м 2 * 93,96 кг/м 2 = 3946,32 кг.

По такой методике находите массу всех перечисленных элементов. Если они имеют сложную геометрию, разбиваете их на простые фигуры и так определяете площадь. С остальным проблем быть не должно.

Кроме стройматериалов на фундамент будет давить вся обстановка в доме: мебель, техника, люди и т.д. Считать все это очень уж долго, так что при планировании принимают, что на один квадратный метр площади полезная нагрузка составляет 180 кг/м 2 . Чтобы узнать общую полезную нагрузку дома, его площадь (всех этажей) умножаете на эту цифру.

В большинстве регионов необходимо еще учитывать нагрузки на фундамент от снега. Снеговые нагрузки определены по регионам (смотрите фото), их значения приведены в таблице.

Снеговые нагрузки по России (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Но так как кровли разные, а них скапливается разное количество снега. Потому в зависимости от угла ската применяются коэффициенты:

• угол наклона меньше либо равен 25° — коэффициент равен 1 (снеговая нагрузка берется из таблицы без изменений);
• угол наклона больше либо равен 60° — коэффициент равен 0 — снеговая нагрузка не учитывается.

Во всех остальных случаях (угол наклона кровли от 25° до 60°) значения выбирают от 0 до 1 (строят график и по нему определяют коэффициент).

Снеговые нагрузки по Украине (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пример : пусть снеговая нагрузка в регионе 180 кг/м 2 , общая площадь кровли 65 м 2 , коэффициент учета угла ската кровли 0,82 (угол наклона около 30°). Находим снеговую нагрузку: 65 м 2 * 180 кг/м 2 * 0,82 = 9594 кг.

Эту нагрузку необходимо будет добавить к массе дома и его полезной нагрузке.

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

• + высота цоколя = высота;
• ширина ленты;

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Расчет нагрузки на фундамент

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см) — 132000 см 2 . Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

Корректировка параметров

Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.

Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения, невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.

Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.

Как рассчитать кубатуру фундамента

Учитывать массу фундамента лучше рассчитывая его объем: эта цифра вам пригодится при заливке фундамента: будете знать, сколько заказывать бетона или сколько материалов потребуется закупить.

Все исходные данные уже известны: высота, ширина и длина ленты. Их перемножаете, получаете кубатуру фундамента.

Например, посчитаем объем фундамента для рассчитанной ранее ленты: длинна 44 м, ширина 30 см (0,3 м), высота 1,75 м. Перемножаем: 44 м * 0,3 м * 1,75 м = 23,1 м 3 . Фактически расход, скорее всего, будет немного больше: порядка 25 кубов. На эту цифру и ориентируйтесь при заказе бетона.

Расчет ленточного фундамента состоит из двух основных этапов – сбора нагрузок и определения несущей способности грунта. Соотношение нагрузки на фундамент к несущей способности грунта определит требуемую ширину ленты.

Толщина стеновой части принимается в зависимости от конструктива наружных стен. Армирование обычно назначается конструктивно (от четырех стержней Ф10мм для одноэтажных газоблочных/каркасных и до шести продольных стержней Ф12мм для кирпичных зданий в два этажа с мансардой). Расчет диаметров и количества арматурных стержней выполняется только для сложных геологических условий.

Абсолютное большинство он-лайновых калькуляторов фундаментов позволяют всего лишь определить требуемое количество бетона, арматуры и опалубки при заранее известных габаритных параметрах фундамента. Немногие калькуляторы могут похвастаться сбором нагрузок и/или определением несущей способности грунта. К сожалению, алгоритмы работы таких калькуляторов не всегда известны, а интерфейсы зачастую непонятны.

Точный результат можно получить с помощью методики расчёта, изложенный в строительных нормах и правилах. Например, СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений». С помощью первого документа будем собирать нагрузки, второго – определять несущую способность грунта. Эти своды правил представляют собой актуализированные (обновленные) редакции старых советских СНиПов.

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок осуществляется суммированием их каждого вида (постоянные, длительные, кратковременные) с умножением на грузовую площадь. При этом учитываются коэффициенты надежности по нагрузке.

К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций. К длительным – вес не несущих перегородок (применительно к частному строительству). Кратковременными нагрузками является мебель, люди, снег. Ветровыми нагрузками можно пренебречь, если речь не идет о строительстве высокого дома с узкими габаритами в плане. Разделение нагрузок на постоянные/временные необходимо для работы с сочетаниями, которыми для простых частных строений можно пренебречь, суммируя все нагрузки без понижающих коэффициентов сочетания.

По своей сути сбор нагрузок представляет собой ряд арифметических действий. Габариты конструкций умножаются на объемный вес (плотность), коэффициент надежности по нагрузке. Равномерно распределенные нагрузки (полезная, снеговая, вес горизонтальных конструкций) формируют опорные реакции на нижележащих конструкциях пропорционально грузовой площади.

Сбор нагрузок разберем на примере частного дома 10х10, один этаж с мансардой, стены из газоблока D400 толщиной 400мм, кровля симметричная двускатная, перекрытие из сборных железобетонных плит.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне перекрытия первого этажа (в плане.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне кровли (в разрезе.

Некоторую сложность представляет собой сбор снеговой нагрузки. Даже для простой кровли согласно СП 20.13330.2011 следует рассматривать три варианта загружения:

Вариант 1 рассматривает равномерное выпадение снега, вариант 2 – не симметричное, вариант 3 – образование снегового мешка. Для упрощения расчёта и для формирования некоторого запаса несущей способности фундаментов (особенно он необходим для примерного расчёта) можно принять максимальный коэффициент 1,4 для всей кровли.

Конечным результатом для сбора нагрузок на ленточный фундамент должна быть линейно распределенная (погонная вдоль стен) нагрузка, действующая в уровне подошвы фундамента на грунт.

Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок

Всего: 1076 кг/м2

Нормативное значение снеговой нагрузки зависит от региона строительства. Его можно определить по приложению «Ж» СП 20.13330.2011. Собственные веса кровли, стропил, напольного перекрытия и перегородок взяты ориентировочно, для примера. Эти значения должны определяться непосредственным вычислением веса того или иного конструктива, или приближенным определением по справочной литературе (или в любой поисковой системе по запросу «собственный вес ххх», где ххх – наименование материала/конструкции).

Рассмотрим стену по оси «Б». Ширина грузовой площади составляет 5200мм, то есть 5,2м. Умножаем 1076кг/м2*5,2м=5595кг/м.

Но это ещё не вся нагрузка. Нужно добавить собственный вес стены (надземной и подземной части), подошвы фундамента (ориентировочно можно принять её ширину 60см) и вес грунта на обрезах фундамента.

Для примера возьмем высоту подземной части стены из бетона в 1м, толщина 0,4м. Объемный вес неармированного бетона 2400кг/м3, коэффициент надежности по нагрузке 1,1: 0,4м*2400кг/м3*1м*1,1=1056кг/м.

Верхнюю часть стены примем в примере равной 2,7м из газобетона D400 (400кг/м3) той же толщины: 0,4м*400кг/м3*2,7м*1,1=475кг/м.

Ширина подошвы условно принята 600мм, за вычетом стены в 400мм получаем свесы общей суммой 200мм. Плотность грунта обратной засыпки принимается равной 1650кг/м3 при коэффициенте 1,15 (высота толща определится как 1м подземной части стены минус толщина конструкции пола первого этажа, пусть будет в итоге 0,8м): 0,2м**1650кг/м3*0,8м*1,15=304кг/м.

Осталось определить вес самой подошвы при её обычной высоте (толщине) в 300мм и весе армированного бетона 2500кг/м3: 0,3м*0,6м*2500кг/м3*1,1=495кг/м.

Суммируем все эти нагрузки: 5595+1056+475+304+495=7925кг/м.

Более подробная информация о нагрузках, коэффициентах и других тонкостях изложена в СП 20.13330.2011.

Расчёт несущей способности грунта

Для расчёта несущей способности грунта понадобятся физико-механические характеристики инженерно-геологических элементов (ИГЭ), формирующих грунтовый массив участка строительства. Эти данные берутся из отчета об инженерно-геологических изысканиях. Оплата такого отчёта зачастую окупается сторицей, особенно это касается неблагоприятных грунтовых условий.

Среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчётное сопротивление основания, определяемого по формуле:

Для этой формулы существует ряд ограничений по глубине заложения фундаментов, их размеров и т.д. Более подробная информация изложена в разделе 5 СП 22.13330.2011. Ещё раз подчеркнем, что для применения данной расчётной методики необходим отчет об инженерно-геологических изысканиях.

В остальных случаях с некоторой степенью приближенности можно воспользоваться усредненными значениями в зависимости от типов ИГЭ (супеси, суглинки, глины и т.п.), приведенными в СП 22.133330.2011:

В рамках примера зададимся суглинистым грунтом с коэффициентом пористости 0,7 при значении числа пластичности 0,5 – при интерполяции это даст значение R=215кПа или 2,15кг/см2. Самостоятельно определить пористость и число пластичности очень сложно, для приблизительной оценки стоит оплатить взятие хотя бы одного образца грунта со дна траншеи специалистом лаборатории, выполняющей изыскания. В общем и целом для суглинистых грунтов (самый распространенный тип) чем выше влажность, тем выше значение числа пластичности. Чем легче грунт уплотняется, тем выше коэффициент пористости.

Определение требуемой ширины подошвы («подушки») ленточного фундамента

Требуемая ширина подошвы определяется отношением расчетного сопротивления основания к линейно распределенной нагрузке.

Ранее мы определили погонную нагрузку, действующую в уровне подошвы фундамента – 7925кг/м. Принятое сопротивление грунта у нас составило 2,15кг/см2. Приведём нагрузку в те же единицы измерения (метры в сантиметры): 7925кг/м=79,25кг/см.

Ширина подошвы ленточного фундамента составит: (79,25кг/см) / (2,15 кг/см2)=36,86см.

Ширину фундамента обычно принимают кратной 10см, то есть округляем в большую сторону до 40см. Полученная ширина фундамента характерна для легких домов, возводимых на достаточно плотных суглинистых грунтах. Однако по конструктивным соображениям в некоторых случаях фундамент делают шире. Например, стена будет облицовываться фасадным кирпичом с утеплением толщиной 50мм. Требуемая толщина цокольной части стены составит 40см газобетона + 12см облицовки + 5см утеплителя = 57см. Газобетонную кладку на 3-5см можно «свесить» по внутренней грани стены, что позволит уменьшить толщину цокольной части стены. Ширина подошвы должна быть не менее этой толщины.

Осадка фундамента

Ещё одной жестко нормируемой величиной при расчёте ленточного фундамента является его осадка. Её определяют методом элементарного суммирования, для которого вновь понадобятся данные из отчета об инженерно-геологических изысканиях.

Исходя из опыта строительства и проектирования известно, что для инженерно-геологических условий, характерных отсутствием грунтов с модулем деформации менее 10МПа, слабых подстилающих слоев, макропористых ИГЭ, ряда специфичных грунтов, то есть при относительно благоприятных условиях расчёт осадки не приводит к необходимости увеличения ширины подошвы фундамента после расчёта по несущей способности. Запас по расчётной осадке по отношению к максимально допустимой обычно получается в несколько раз. Для более сложных геологических условий расчёт и проектирование фундаментов должен выполняться квалифицированным специалистом после проведения инженерных изысканий.

Заключение

Расчёт ленточного фундамента выполняется согласно действующим строительным нормам и правилам, в первую очередь СП 22.13330.2011. Точный расчёт фундамента по несущей способности и его осадки невозможен без отчета об инженерно-геологических изысканиях.

Приближенным образом требуемая ширина ленточного фундамента может быть определена на основании усредненных показателей несущей способности тех или иных видов грунтов, приведенных в СП 22.13330.2011. Расчёт осадки обычно не показателен для простых, однородных геологических условий в рамках «частного» строительства (легких строений малой этажности).

Принятие решения о самостоятельном, приближенном, неквалифицированном расчёте ширины подошвы ленточного фундамента владельцем будущего строения неоспоримым образом возлагает всю возможную ответственность на него же.

Целесообразность применения он-лайн калькуляторов вызывает обоснованные сомнения. Правильный результат можно получить, используя методики расчёта, приведенные в нормах и справочной литературе. Готовые калькуляторы лучше применять для подсчета требуемого количества материалов, а не для определения ширины подошвы фундамента.

Точный расчет ленточного фундамент не так уж прост и требует наличия данных по грунтам, на которые он опирается, в виде отчета по инженерно-геологическим изысканиям. Заказ и оплата изысканий, а также кропотливый расчет окупятся сторицей правильно рассчитанным фундаментом, на который не будут потрачены лишние деньги, но который выдержит соответствующие нагрузки и не приведет к развитию недопустимых деформаций здания.

Перед строительством любого объекта профессионалы занимаются составлением проекта, в который входят подробные расчеты конструкций от фундамента до кровли со всеми планами и спецификациями. Эти документы и схемы помогают определить объемы работ и необходимое количество материалов, которое необходимо закупить.

Перед первым этапом возведения дома необходимо в частности узнать, сколько нужно бетона на фундамент, т.к. заливку по технологии нужно делать непрерывно, не давая отдельным слоям схватиться. В этой публикации рассмотрены подробные алгоритмы расчета основных типов фундаментных оснований.

Виды фундаментов

Инженеры принимают фундамент конструктивно, используя подробные формулы расчета. Что учитывается при выборе:

• Вес дома;
• Временные нагрузки;
• Тип грунта;
• Уровень грунтовых вод.

Сопоставив ряд факторов и результаты расчетов, специалисты принимают один из типов фундаментов:

• Ленточный;
• Свайный;
• Плитный;
• Столбчатый (только для легких домов);
• Комбинированный (сложная конструкция, которая может быть принята только в результате профессиональных подсчетов).

Самый распространенный тип основания – лента. Эта конструкция может быть принята под дом с любыми параметрами на все типы грунтов, кроме плывучих. Для расчета такого фундамента нужно знать высоту и ширину его стенки до цоколя (он является частью фундамента), а также периметр дома и длину всех внутренних стен.

Сваи для частного домостроительства целесообразно выбирать буронабивные – они практически не уступают готовым заводским изделиям, но устанавливать такие гораздо проще и дешевле. В конструкцию свайного фундамента также входит обвязочный ростверк, который необходимо учитывать при расчете бетона.

Плита – это решение для троительства на плывучих грунтах. Это своеобразная подушка, которая способна лавировать на основании во время сезонных разжижений почвы и в периоды ее нестабильности.

Бетон: покупать или делать самостоятельно?

В состав бетона входят:

• Портландцемент или вяжущее на шлаке;
• Песок;
• Щебень, лучше обогащенный;
• Пластификаторы;
• Вода.

Приготовить раствор самостоятельно можно, но прежде следует подсчитать общий объем – всё же заливку необходимо делать непрерывно и равномерно. Один из вариантов замещения заводских поставок – аренда или приобретение бетономешалки.

Как рассчитать количество цемента на фундамент

Количество цемента зависит от принятой марки бетона. В частном домостроении для фундамента используют преимущественно бетон М300 или М400. Этой прочности достаточно для обеспечения надежной и долговечной службы конструкции.

Расчет цемента на фундамент можно произвести по таблице пропорций:

Сколько надо цемента на фундамент, будет известно после определения всего объема несущей конструкции. Стоит помнить, что в 1 кубометре 1000 литров. Соответственно, если расчет количества бетона М300 показал 7 м 3 , а в нашем распоряжении оказался цемент М400, делаем перевод:

Строка пропорциональности – 1: 1,9: 3,7 (Ц:П:Щ). Цифры даны в единицах на выбор (килограмм, литр). Плотность цемента насыпная – 1100 кг/м 3 , плотность бетона 1800-2100 кг/м 3 .

Из 10 литров цемента получаем 41 литр бетона, таких единиц необходимо примерно 24 (1000/41). Соответственно, все значения пропорции умножаем на 24. (2: 45,6: 88,8).

Более простой, но усредненный расчет количества цемента на фундамент приведен в таблице:

Соответствующим образом можно не только рассчитать расход цемента, но и определить количество остальных компонентов, умножив значение массы цемента на пропорциональное число. Количество цемента для фундамента по таблице высчитывается приблизительно – на конечное значение будут оказывать влияние:

• Масса и фракция песка и щебня;
• Точная масса цемента;
• Используемый объём воды.

Марка бетона	Цемент	Песок	Щебень	Вода
М300	425	735	1080	140
М400	483	695	1080	140

Расход цемента на фундамент и количество остальных компонентов следует определять по точным формулам из самого первого способа, где считаются пропорции компонентов. Также следует учитывать запас на погрешность и непредвиденные ситуации – около 10-15%. Лучше, если материал останется, чем его не хватит для создания основной конструкции дома. К тому же, бетон и его компоненты пригодятся в последующих процессах возведения стен, дорожек и т.д.

Теперь можно переходить к расчету объема бетона для фундамента. Рассмотрим основные типы конструкций отдельно для удобства понимания.

Ленточный фундамент

Лента представляет собой замкнутый периметр, который располагается под всеми несущими и самонесущими стенами дома. Для того, чтобы рассчитать объем бетона для фундамента, нужно знать такие параметры конструкции:

• Высота стенки. В нее входит подземная и надземная цокольная части. Высота может быть классической (ниже уровня промерзания грунта) или уменьшенной.
• Ширина стенок должна быть больше толщины стен на 100 мм;
• Общая длина фундаментных стен.

Необходимо учитывать, что внутренние и внешние стены имеют разную толщину.

Высчитаем объем для внешних стен:

• Общая длина: 8 + 8 + 6 + 6 = 28 метров.
• Расход бетона равен величине объема конструкции: 28 ∙ 1,1 ∙ 0,5 = 15,4 кубометров.
• Объем внутренней стенки: 6 ∙ 1,1 ∙ 0,38 = 2,508 м 3 .
• Общий объем высчитываем как сумму: 15,4 + 2,508 = 17,908 м 3 .
• Помним про запас 10-15%: 17,908 + 10% = 19,69 м 3 или ровно 20 кубометров бетона.

Для определения количества рабочего раствора существуют компьютерные программы – калькуляторы. Они автоматически определяют объем ленточной конструкции по вводимым параметрам ширины, высоты и толщины стенок. Однако, большинство из них работают без учета разнородности стенок, вычисление длины стен остается за специалистом. Хорошие результаты показывают профессиональные программы, недоступные обывателям. Они учитывают точную толщину стен вплоть до миллиметра и все наложения длин.

Свайный фундамент

Второй по популярности тип оснований – свайный буронабивной. Суть технологии монтажа заключается в создании шахты круглого сечения, заполнении ее стальным каркасом и рабочим бетонным раствором М300-М400.

В конструкцию фундамента входят сваи и ростверк, которым обвязывают сделанные столбы, на него опираются стены дома. Размеры ростверка и свай принимают конструктивно.

Сначала вычислим объем свай. Предположим, их общее количество – 12 (приняты конструктивно). Все столбы будут одинаковыми, поэтому определим объем одной. Правильно рассчитать его по одной из формул:

• V = π ∙ R 2 ∙ h или ¼ π ∙ D 2 ∙ h.

Расчет ведем в кубометрах по обоим вариантам:

• V = 3,14 ∙ 0,1 2 ∙ 2,0 = 0,06 м 3 или
• V = ¼ ∙ 3,14 ∙ 0,2 2 ∙ 2,0 = 0,06 м 3 .

Как видно, результат вычисления обеими формулами дает один результат. Количество бетона на фундамент для заливки свай: 0,0638 ∙ 12 = 0,75 м 3 . Как видно, получилось совсем немного.

Теперь определим объем ростверка для дома 6×6 метров:

• Длина – 6 + 6 + 6 + 6 = 24 метра.
• Объем = 24 ∙ 0,4 ∙ 0,3 = 2,88 кубометра.
• Общее количество бетона для заливки: 2,88 + 0,75 = 3,63 м 3 .
• Прибавим запас 10%, получим 3,99 и 4,0 м 3 .

Аналогичным способом производится расчет для столбчатых оснований.

Принятый фундамент из буронабивных свай прочный, долговечный и экономичный – затраты на его монтаж до 8 раз меньше, чем на ленту! Это не считая отсутствия дорогостоящих земляных работ. Однако, у конструкции есть несколько недостатков: невозможность обустройства подвала и потребность в более тщательном уплотнении пола первого этажа.

Плита

Плитный фундамент – это простая конструкция. Сложность заключается только в выборе его оптимальной толщины и расчете арматурного каркаса. С точки зрения определения, сколько кубов бетона нужно на фундамент, конструкция обсчитывается достаточно просто. Возьмем для примера домик 11×11 метров, фундамент для которого принят с размерами ровно 12 на 12 метров. Толщина конструкции – 300 мм.

Объем плиты составляет 12 ∙ 12 ∙ 0,3 = 43 кубометра.

Не часто форма плиты квадратная, тогда площадь делят на квадратные сегменты и обсчитывают их по отдельности.

Очевидный недостаток плитного фундамента – большой расход бетона и цемента соответственно.

Резюме

Мы рассмотрели, как рассчитать, сколько нужно бетона для фундамента. Отметим, что в статье приведены основные принципы определения объема конструкций без учета их особенностей. Но зная их, вы сможете без затруднений самостоятельно высчитать требуемое количество расходных материалов.

Сколько надо цемента на фундамент – самый актуальный вопрос, ведь от решения зависит качество и долговечность конструкций. Мы не рекомендуем опираться на сведенные таблицы со средними значениями – они не учитывают всех тонкостей расчёта, выбора компонентов и их характеристик. Таблицы носят информативный характер и не являются эталонными. Стоит опираться на пропорции компонентов – они составлены по СНиПам.

Следуя приведенным алгоритмам, вы сможете узнать, сколько нужно бетона/цемента на заливку фундамента той или иной конструкции, если нет возможности сделать это на профессиональном калькуляторе.

Строительство начинается с проекта. Даже небольшие сооружения рекомендуется предварительно зарисовать на бумаге, чтобы можно было наглядно увидеть пропорции и прикинуть расход материалов. Для серьезных строений нужна проектно-сметная документация, выполненная профессионалами, но, при возведении частного дома, дачи, забора или гаража, можно обойтись онлайн калькуляторами или готовыми решениями. Важнейшим вопросом при возведении конструкций является устройство надежного фундамента, а потому вопрос того, как рассчитать количество бетона на фундамент, является первостепенным.

Рассчитать бетон на фундамент несложно, если присутствует определенность с размерами и типом сооружения. Тип фундамента и его габариты должен определить опытный строитель, исходя из характеристик строящегося здания, типа грунта и глубины его промерзания в данной местности.

Ленточный

Наиболее популярным основанием для возведения частного дома считают ленточный фундамент. Он представляет собой своего рода замкнутую ленту из бетона, проходящую под всеми несущими стенами здания.

Как посчитать, сколько кубов бетона надо на фундамент? Калькуляторы, помогающие определить расход цементно-песчаного раствора для заливки, имеются на многих сайтах со строительной тематикой, один из таких представлен в конце данного материала. Чтобы вычислить объем в кубометрах, необходимо знать линейные размеры сооружения: высоту, ширину и общую длину основания.

Бетонирование ленточного основания происходит путем заливки готового цементно-песчаной смеси в деревянную опалубку с предварительно установленной арматурной сеткой. В раствор добавляют крупные фракции (гравий, щебень) для приобретения более высоких прочностных характеристик фундамента.

Размеры основания зависят от габаритов здания, которое планируется возводить. Обычно ширина фундаментной ленты имеет размер не менее 300 мм, высота наземной части — от 400 мм, а глубина может достигать 1500-2500 мм в зависимости от наличия грунтовых вод, глубины промерзания и желания оборудовать подвал. Ленточные фундаменты не рекомендуется устанавливать на пучинистых грунтах, если заглубление опалубки производится менее глубины промерзания.

Для средней полосы, при возведении небольших частных домов и бань, достаточно выполнить заглубление в пределах 1500 мм с высотой наземной части до 400 мм.

Длина фундамента будет равняться суммарной длине всех наружных стен, включая внутреннюю несущую стену, под которой также устанавливается основание. В итоге, получив все требуемые значения, можно рассчитать объем бетона для фундамента. Калькулятор в данном случае может и не потребоваться — достаточно перемножить все показатели в метрах и получить искомое число в кубических метрах.

Формула расчета выглядит так:

V=h*b*l , где:

• V – объем раствора в м 3 ;
• h – высота в м;
• b – ширина в м;
• l – длина ленты в м.

Например, для здания размером 6х6 м и одной внутренней несущей стеной, при высоте фундамента в 2 м и ширине 0,4 м, объем раствора для заливки получится: V=2*0,4*30=24 м 3 . При той же ширине и высоте фундамента, для дома размером 10х10 и двумя несущими внутренними стенами, вычисление будет выглядеть так: V=2*0,4*60=48 м 3 .

Данный расчет позволяет высчитывать почти точную кубатуру раствора, но следует помнить, что при транспортировке часть бетона теряется, а также при неплотной опалубке часть бетонного раствора может вытечь, но при этом существует дополнительный внутренний объем, занимаемый арматурным каркасом. Поэтому правильно будет ввести корректирующий коэффициент в сторону увеличения расчетного значения на 2%.

В итоге получаем более точную формулу расчета объема бетона для ленточного фундамента:

V=h*b*l + 0,02*(h*b*l)

Полученное значение округляется до целого числа. Для наших примеров уточненное вычисление будет выглядеть так: для дома 6х6 V=24+0,02*24=24,48 (25) м 3 , для дома 10х10 V=48+0,02*48=48,96 (49) м 3 .

Плитный

Плитный фундамент представляет собой сплошное монолитное основание под пятном застройки. Для его устройства используют бетон марки не ниже М100. Рассчитывают объем этого монолита довольно просто — достаточно перемножить длину, ширину и высоту плиты.

Заливка раствора из цемента и песка с добавлением крупных фракций для монолитной плиты производится на высоту не менее 100 мм. Таким образом, для плиты толщиной 100 мм получают следующие объемы бетона:

• для дома 10х8 – 8 м 3 ;
• для дома 9х9 – 8,1 м 3 ;
• для дома 18х8 – 14,4 м 3 .

Этот расчет подходит для полностью ровных плит, но для придания основанию более высоких прочностных характеристик, часто устраивают дополнительные ребра жесткости в виде трапециевидных продольных балок. Поэтому правильный расчет плиточного фундамента должен содержать и объем заливки ребер жесткости.

К уже полученному объему плиты необходимо добавить объем ребер жесткости, для чего используют формулу площади трапеции. Объем плитного фундамента с ребрами жесткости находят следующим образом:

1. Вычисляют объем своей плиты: V=h*b*l .
2. Находят площадь трапеции: S=h1*(a+c)/2 , где h1 – высота ребра трапеции, а и с – длины оснований трапеции.
3. Находят объем ребра жесткости и умножают на количество ребер: V1=S*l*n , где n – количество ребер жесткости.
4. Полученные объемы складывают и получают общий объем требуемого бетона: Vобщ=V+V1 .

Обычно усиление располагают в нижней части основания с шагом в 3000 мм. Они могут выполняться как исключительно продольные усилители, так и с пересечением, образуя квадраты. Обычно соотношение широкой части трапеции ребра жесткости относится к узкой части, направленной вниз, как 1,5:1. Для расчета плитного фундамента также предусматривают корректировку объема с коэффициентом погрешности в 2%.

Столбчатый

Данный тип фундамента представляет своего рода свайное поле, только опорные столбы не забиваются сваебоем, а заливают в подготовленные шурфы. Столбчатый фундамент позволяет получить надежное основание при минимальном расходе материала. Столбы могут иметь круглое и квадратное сечение, располагают их по периметру пятна застройки и в местах сочленения стен.

Заглубление столбчатого фундамента обычно превышает глубину промерзания для данного района, а наземная часть имеет высоту 400-500 мм. Конструкция здания может устанавливаться непосредственно на опорные столбы, но чаще всего по периметру устанавливают ростверк, который соединяет столбы в единое целое.

Чтобы посчитать требуемый для заливки столбчатого фундамента объем бетона, необходимо знать длину столба, площадь его сечения и количество столбов. Если предусматривается ростверк, потребуются его линейные размеры, расчет объема ростверка ведется таким же образом, как в варианте с ленточным фундаментом.

V=a*b*l*n , где a и b – стороны сечения столба, l – длина столба, n – количество столбов в фундаменте.

Для вычисления объема бетона для заливки столбов с круглым сечением, понадобится формула нахождения площади круга: S=3,14*R*R , где R – радиус. Получаем формулу вычисления объема столбов с круглым сечением:

Для получения общего объема бетона, требуемого для заливки столбов и ростверка, необходимо сложить уже полученные показатели, не забывая про коэффициент погрешности в 2%.

Расчет цемента на фундамент.