Как правильно рассчитать фундамент под частный дом? Расчёт опорной площади, размеров основания, арматуры и бетона

Пункт меню: Ширина фундамента неизвестна (определяется методом последовательных приближений)

Если вам неизвестна ширина проектируемого фундамента, либо вы хотите узнать минимально допустимую ширину фундамента , то выбираем данный пункт меню.

В данном калькуляторе ширина подошвы фундамента и обреза (верхнее основание фундамента) совпадают.

Расчет ширины фундамента будет осуществлен методом последовательных приближений. Существует несколько способов его реализации. Был выбран самый долгий (если считать в ручную), но самый простой в понимании способ. Изначально определяется расчетное сопротивление грунта основания [R] и среднее давление по подошве фундамента

при ширине фундамента равном 0.1 метра, и проверяется выполняемость условия [p<=R]. Если условие не выполнено, то величина ширины фундамента увеличивается на 0.1 и так далее до тех пор, пока условие не будет выполнено.

Пункт меню: Ширина фундамента известна (задана конструктивно)

Если ширина фундамента задана конструктивно, то выбираем данный пункт меню.

В результате невыполнения условия [p<=R] при заданной ширине калькулятор выдаст предупреждение и отобразит минимально допустимую ширину фундамента, при которой данное условие будет выполняться.

Поле: Ширина фундамента

Если выбран пункт меню «Ширина фундамента известна (задана конструктивно)» — вносим значение.

Если выбран пункт меню «Ширина фундамента неизвестна (определяется методом последовательных приближений)» — поле становится не активным. Единица измерения – метры.

Поле: Глубина заложения фундамента

Вносим значение глубины заложения фундамента. Единица измерения – метры.

Глубина заложения фундамента, как правило, является расстоянием от уровня планировки до подошвы фундамента.

Глубина заложения фундамента будет завесить от 4 основных факторов:

1. Геологического. В качестве основания необходимо использовать прочный слой грунта. Необходимо предусмотреть погружения фундамента на 10-15см в несущий слой грунта.
2. Конструктивного. Глубина заложения спроектирована с учетом конструктивных особенностей здания (сооружения): наличие подвала, подполья, подводка коммуникаций и др.
3. Климатического. Зависимость от глубины промерзания грунта. Для расчета данного показателя можно воспользоваться калькулятором: Расчет нормативной и расчетной глубины промерзания грунта.
4. Гидрогеологического. Зависимость между уровнем подземных вод и расчетной глубиной промерзания грунта.

В загородном строительстве используется два основных типа фундамента: мелкозаглубленный (МЗЛФ) и заглубленный ниже глубины промерзания грунта.

Для расчета МЗЛФ можно воспользоваться некоторыми методиками. Для примера книга Сажина: Не зарывайте фундаменты вглубь. Средняя глубина заложения: 0.5м Достоинства данного типа: меньший расход бетона, меньшее влияние касательных сил при пучении грунта (для пучинистых грунтов).

Поле: Высота фундамента

Вносим значение высоты фундамента. Единица измерения – метры.

При известной глубине заложения фундамента определяем высоту надземной части и складываем обе величины. Высота надземной части задается конструктивно.

Расчет фундамента. Длина ленты

В онлайн-калькуляторе реализован конфигуратор ленты, по которому можно сконфигурировать подходящую вам схему ленточного фундамента. Если вдруг вы не найдете своего варианта, то можете рассчитать длину ленты самостоятельно и внести свои значения. Как это сделать будет описано ниже.

Список: Добавить параллельные оси между А-Г

Выбираем количество осей, которые будут добавлены между осями А и Г. Новые оси будут проложены параллельно осям А-Г. Можно добавить до 2 новых осей.

Если выбрано:

0 – между осями А-Г нет дополнительных осей. Имеем фундамент без внутренних несущих стен.

1 – между осями А-Г одна дополнительная ось Б. При выборе данного варианта становятся доступны два списка: «Добавить перпендикулярные оси между А-Б» и «Добавить перпендикулярные оси между Б-Г».

2 – между осями А-Г две дополнительные оси Б и В. При выборе данного варианта становятся доступны три списка: «Добавить перпендикулярные оси между А-Б», «Добавить перпендикулярные оси между Б-В» и «Добавить перпендикулярные оси между В-Г».

Список: Добавить перпендикулярные оси между Б-Г

Выбираем количество осей, которые будут добавлены между осями Б и Г. Новые оси будут проложены перпендикулярно осям Б-Г. Можно добавить до 2 новых осей.

Список: Добавить перпендикулярные оси между А-Б

Выбираем количество осей, которые будут добавлены между осями Б и Г. Новые оси будут проложены перпендикулярно осям Б-Г. Можно добавить до 2 новых осей.

Список: Добавить перпендикулярные оси между Б-В

Выбираем количество осей, которые будут добавлены между осями Б и В. Новые оси будут проложены перпендикулярно осям Б-В. Можно добавить до 2 новых осей.

Список: Добавить перпендикулярные оси между В-Г

Выбираем количество осей, которые будут добавлены между осями В и Г. Новые оси будут проложены перпендикулярно осям В-Г. Можно добавить до 2 новых осей.

Флажок: Г-образный фундамент

При установке флажка будет рассмотрена схема ленты Г-образного фундамента. При выборе флажка станут доступны два поля для указания размеров новой части фундамента.

Размеры фундамента

При указании размеров стоит обратить внимание на то, что размеры необходимо указывать по внешним границам фундамента. То есть оси проходят не по середине ленты, что более распространено, а по внешним границам фундамента. Выбор данного варианта указания размеров упрощает расчет фундамента при неизвестной ширине ленты.

Поле: Длина А-Г

Указываем размеры между осями А-Г. Оси проходят по внешним краям фундамента.

Поле: Длина 1-2

Указываем размеры между осями 1-2. Оси проходят по внешним краям фундамента.

Поле: Длина А-Е

Указываем размеры между осями А-Е. Оси проходят по внешним краям фундамента.

Поле: Длина 2-3

Указываем размеры между осями 2-3. Оси проходят по внешним краям фундамента. Так как ось 2 является общей для 1-2 и 2-3, то считаем так:

1. Определяем расстояние между осями 1-3 (по внешним границам фундамента).
2. Вносим размеры 1-2 (по внешним границам фундамента).
3. Расстояние между осями 2-3 будет разность между размерами 1-3 и 1-2.

Флажок: Установить длину ленты самостоятельно

Если вы не нашли свой вариант в конфигураторе ленты, то можно указать рассчитанную самостоятельно длину ленты. Если флажок поставлен, то расчет будет осуществлен только по вашим значениям длины.

Меню: Расчет бетона и арматуры для фундамента

Пункт меню: Расчет не требуется

При выборе данного типа меню в результатах не будет указан расчет бетона и арматуры для проектируемого фундамента.

Пункт меню: Рассчитать общее количество бетона и арматуры

При выборе данного пункта меню становятся активными поля по выбору арматуры и параметров для расчета бетона на фундамент.

Пункт меню: Рассчитать общее количество бетона и арматуры + состав бетона

При выборе данного пункта меню в результатах отобразятся расчеты арматуры, количества бетона и состава бетона, рассчитанного по входным данным.

Расчет бетона осуществлен по методике описанной в книге В.П. Сизова: Руководство для подбора составов тяжелого бетона.

Алгоритм расчета можно посмотреть на странице калькулятора Бетон-Онлайн v.1.0

Пункт меню: Рассчитать общее количество бетона и арматуры + состав бетона + кол-во замесов в бетономешалке

При выборе данного типа меню становится активным поле «Бетономешалка», где необходимо указать объем бетономешалки для замеса бетона.

При выборе данного пункта меню в результатах отобразятся расчеты арматуры, количества бетона, состава бетона и расчет по количеству замесов в бетономешалке.

Расчет арматуры

Пункт меню: Кол-во стержней продольной арматуры на ленты известно (задано конструктивно)

При выборе данного типа меню становятся активными поля: «Диаметр арматуры» и «Количество продольных стержней».

Если у вас есть расчет арматуры на ленту и вы знаете диаметр и количество продольных стержней, то выбираем данный тип меню. Кол-во стержней указывается общее в сечении ленты. То есть если у вас 2 ряда по 2 стержня в каждом ряду, то указываем 4.

Пункт меню: Кол-во стержней арматуры не известно (кол-во рабочей продольной арматуры будет расcчитано согласно СП 52-101-2003)

При выборе данного типа меню поле «Кол-во продольных стержней» становится не активным.

Вам необходимо будет указать лишь диаметр арматуры и калькулятор посчитает кол-во стержней согласно нормам по СП 52-101-2003.

Если сечение растянутой арматуры будет ниже 0.1% от сечения ленты (минимально допустимое по СП), то в результатах вы увидите предупреждение: Сечение арматуры меньше минимального. Необходимо увеличить либо диаметр арматуры, либо кол-во стержней.

При выборе данного типа меню мы можем увеличить только диаметр арматуры и проверить еще раз. Если предупреждения не появилось, то диаметр подобран верно.

Поле: Диаметр арматуры

Выбираем диаметр арматуры. Доступны для выбора следующие диаметры: 10, 12, 14 , 16, 18, 20, 22, 25, 32, 36, 40мм. Для ленты в загородном строительстве используются в основном 10-12мм для продольной арматуры, и 6-8мм для поперечной арматуры (хомуты).

Поле: Кол-во продольных стержней

Выбираем количество продольных стержней на сечение ленты. Поле активно при выборе пункта меню: «Кол-во стержней продольной арматуры на ленты известно (задано конструктивно)»

Расчет бетона

Заполняем все списки и поля для получения количества и состава бетона. Алгоритм расчета можно посмотреть на странице калькулятора БетонОнлайн v.1.0

Расчет нагрузки кровли

Нагрузка кровли распределяется между теми сторонами фундамента, на которые через стены опирается стропильная система. Для обычной двускатной крыши это обычно две противоположные стороны фундамента, для четырехскатной – все четыре стороны. Распределенная нагрузка кровли определяется по площади проекции крыши, отнесенной к площади нагруженных сторон фундамента, и умноженной на удельный вес материала.

Таблица 3 – Удельный вес разных видов кровли

Справочная таблица – Удельный вес разных видов кровли

1. Определяем площадь проекции кровли. Габариты дома – 10х8 метров, площадь проекции двускатной крыши равна площади дома: 10·8=80 м2.
2. Длина фундамента равна сумме двух длинных его сторон, так как двускатная крыша опирается на две длинные противоположные стороны. Поэтому длину нагруженного фундамента определяем как 10·2=20 м.
3. Площадь нагруженного кровлей фундамента толщиной 0,4 м: 20·0,4=8 м2.
4. Тип покрытия – металлочерепица, угол уклона – 25 градусов, значит расчетная нагрузка по таблице 3 равна 30 кг/м2.
5. Нагрузка кровли на фундамент равна 80/8·30 = 300 кг/м2.

Комментарии

24.03.2016 20:59:18 Unogroup
Расчет арматуры Кол-во стрежней арматуры не известно (кол-во рабочей продольной арматуры будет расчитано согласно СНиП 52-01-2003) задал 12 арматуру при ширине ленты в 50 см не захотел увеличить число прутков до 6. говорит 4 прутков мало увеличивайте диаметр. При ручном задании 6 прутков 12 говорит что все ок. Нагрузки на фундамент что надо задавать без учета веса самого фундамента для дилетанта вроде меня не очевидно, а профессионал и без калькулятора посчитает. Ка кто при нагрузке на погонный метр фундамента в 8 тон говорит, что нужна лента шириной в 70 см при 12 уже 90 хочет. вроде как перебор. грубо берем коробку 13х10 метров с 1 несущей по середине. на фундамет положили пустотки 2,9 тн 1,5 метровая Пк63х15 на метр опирается 1,9 тн /2 на внешние стены и 1,9 на центральную. по ней жилая нагрузка 500 кг на метр квадратный. на центральную 6*0,5 еще 3 тоны. уже 4,9 тн. сверху газоблок д500 3,3 м*0,3м шириной=0,5 тн. армопояс 1,8*0,2*0,3=0,1 тн. + опять пустотки 1,9 4,9+0,5+0,1+1,9=7,4 тоны и это только чердак. добавляем 0,2*6=1,2 нагрузка чердака+0,25*8=2 снеговая ветровая нагрузка+ вес самой крыши уже 12 тон на метр погонный набрали. И это 1 этаж из легкого газобетона как то я не встречал под такие дома ленту фундамента в 90 см шириной. Где то калькулятор ошибается или я неправильно нагрузки собрал?

Ответить

24.03.2016 20:59:29 Максим Гвоздев

Unogroup, спасибо за тестирование калькулятора! 1. Арматура пока считается по минимальному: 0,1% от сечения ленты (по СНиПу). Алгоритм расчета прутков описан под калькулятором в пояснениях. 2. По поводу сбора нагрузок на фундамент. Ну, в целом поле называется «Вертикальная нагрузка на фундамент [N], кН/м». Но согласен, что не всем будет понятно. Пока просто добавил в пояснениях к калькулятору, что расчет нагрузок без учета фундамента. Сейчас собираюсь делать раздел в калькуляторе, где нужно будет просто указать материалы конструкции дома и калькулятор уже автоматически посчитает нагрузки. Там уж точно все должно быть понятно. 3. 12 т/м это 120 кН/м. При неизвестной ширине фундамента калькулятор выдает ширину 0,7м. С учетом, что грунт у нас стоит по умолчанию (шаг2). Или у вас другие входные параметры были?

24.03.2016 20:59:57 Unogroup

Дом 11х14 с 1 несущей посередине грунт не менял. глубина заложения 0,8 над землей 0,4. при нагрузке 120 кн/м выдает ширину ленты 90 см. 70 хочет уже при 80кн/м. как то не заметил разницы при смене типа грунтов

Ответить

24.03.2016 21:00:07 Максим Гвоздев

Да, вижу. Ну, в целом так и есть 0.9м Здесь такая ширина, получается, из-за низкого расчетного сопротивления грунта. Всего 174кПа. У меня под результатами идут расчеты. Можно посмотреть, откуда какая цифра берется и какая формула используется. По расчету видно, что на сопротивление грунта влияет глубина заложения и табличное сопротивление грунта Ro (приложение В СП 22.13330.2011). Ну, ширину фундамента мы не берем, так как она рассчитывается при условии, что она не известна (в расчетах также можно посмотреть, как рассчитывается ширина фундамента). Если увеличить глубину заложения или изменить, например, в шаге 2 показатель текучести суглинка (выбрать 0), то это приведет к уменьшению ширины ленты, так как увеличится сопротивление грунта.

24.03.2016 21:00:22 Лехаван

Добрый день! Хорошо получается! Еще не хватает функции изменения ширины перемычек фундамента относительно несущих, и соответственно изменения в них числа продольных стержней арматуры

Ответить

24.03.2016 21:00:31 Максим Гвоздев

Лехаван, спасибо за проявленный интерес к калькулятору. По нагрузкам если разбирать пятистенок на внутреннею несущею стену будет приходиться нагрузка большая, чем на внешние. На самонесущие меньше, чем на внешние несущие. На перемычки под перегородки наименьшая нагрузка. Если взять отдельный проект дома, то можно рассчитать ширину ленты для каждой стены и спроектировать армирование. В калькуляторе все же все это учесть сложно (хотя все можно). Да и калькулятор превратится уже в добротную программу по расчету ленты с большим числом входных параметров. Все же хочется сделать более универсальный инструмент и достаточно простой для не специалиста. При этом стоит учесть, что нагрузки относительно равномерно могут распределяться по фундаменту при заданной жесткости конструкции дома. Сейчас делаю калькулятор по сбору нагрузок на фундамент от дома. Там планирую собрать нагрузки как равномерно распределенные на весь фундамент, так и отдельно по несущим стенам.

24.03.2016 21:00:46 gen555

Во-первых, спасибо за ваш труд! А во-вторых, есть вопрос: для моего расчета выдает фразу «Для фундаментов рекомендуется использовать продольную рабочую арматуру диаметром 12мм и более». В моём проекте (вроде как посчитанному) вся арматура, кроме стяжек, д10. Подскажите, из какого документа эта рекомендация? СП 52-101-2003? Или она получается в результате расчета?

Ответить

24.03.2016 21:00:59 Максим Гвоздев

@gen555, расчет выдает необходимую площадь сечения армирования. Затем вы уже можете подобрать кол-во прутков арматуры нужного диаметра, чтобы при этом соблюдались конструктивные требования описанные в СП 52-101-2003. Но также еще есть рекомендации по армированию ж/б конструкции и фундаментов. Более подробно можно ознакомиться на странице с калькулятором по армированию: https://www.gvozdem.ru/stroim-dom/kalkulyatory/armirovanie-lentochnogo-fundamenta.php Скажем так, что для фундамента предпочтительнее использовать рабочую продольную арматуру диаметром 12мм и более, если не хотите углубляться в изучении литературы и расчетов.

09.04.2016 14:34:09 Сергей

Добрый день! В первую очередь хотелось бы поблагодарить за этот калькулятор и подробнейшее изложение. Не могли бы вы ответить на такой вопрос: если рассматривать высокую ленту (1.7 + 0.3), то верхние и нижние пояса должны содержать по 6 продольных прутьев. При минимальном расстоянии между прутками в 25 см (СНиП) и ширине ленты в 40 см, как будет выглядеть пояс?

Ответить

12.04.2016 13:53:42 Сергей

Скорее всего, из-за глупого вопроса ответ я так и не получил, но намеченная цель обрести знания в данной области привела меня к выводу, что я где-то запутался и не так воспринял. Т.к. мне очень понравился калькулятор и сайт в целом, хотелось бы поделиться здесь новыми (для меня) данными: «Минимальное расстояние между стержнями продольной арматуры не может быть меньше наибольшего диаметра стержней арматуры и не менее 25 мм для нижнего ряда арматуры и 30 мм — для арматуры верхнего ряда при двух рядах армирования. При трех рядах армирования расстояние между стрежнями арматуры в верхнем ряду должно составить не менее 50 мм. При большом насыщении арматурой должны быть предусмотрены отдельные места с расстоянием между стержнями арматуры в 60 мм для прохождения между арматурными стержнями наконечников глубинных вибраторов, уплотняющих бетонную смесь.» Таким образом, в верхнем поясе можно смело размещать арматурку на расстоянии 3-5см друг от друга, тем самым решая вышеописанную задачу. Вообще, задача появилась из-за наличия 12-й арматуры (почти даром), со всеми вытекающими. Если кому-то будет полезно, буду рад. Прошу поправить, если ошибаюсь.

12.04.2016 15:08:00 Максим Гвоздев

Сергей, прошу меня простить, что тяну с ответами. Я не являюсь проектировщиком. Я просто изучаю СНиПы и другую техн. документацию и пытаюсь автоматизировать то, что можно автоматизировать. У меня созданы темы по каждому калькулятору на крупном строительном форуме forumhouse.ru где ведется обсуждение по каждому калькулятору. Тема по данному расчету представлена на этой странице: https://www.forumhouse.ru/threads/302227/

Строительные калькуляторы

• Калькулятор Бетон-Онлайн v.1.0 — расчет состава бетона.
• Калькулятор Раствор-Онлайн v.1.0 — расчет состава раствора для кладочных работ.
• Калькулятор ГрунтСопр-Онлайн v.1.0 — расчет сопротивления грунта основания.
• Калькулятор ГПГ-Онлайн v.1.0 — расчет нормативной и расчетной глубины промерзания грунта.
• Калькулятор Столбы-Онлайн v.1.0 — проектирование столбчатого фундамента.
• Калькулятор МЗЛФ-Онлайн v.1.0 — расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента (МЗЛФ).
• Калькулятор Вес-Дома-онлайн v.1.0 — расчет нагрузок на фундамент.
• Калькулятор Армирование-Ленты-Онлайн v.1.0 — расчет армирования ленточного фундамента.

Расчет снеговой нагрузки

Снеговая нагрузка передается на фундамент через кровлю и стены, поэтому нагружены оказываются те же стороны фундамента, что и при расчете крыши. Вычисляется площадь снежного покрова, равная площади крыши. Полученное значение делят на площадь нагруженных сторон фундамента и умножают на удельную снеговую нагрузку, определенную по карте.

Таблица – расчет снеговой нагрузки на фундамент

1. Длина ската для крыши с уклоном в 25 градусов равна (8/2)/cos25° = 4,4 м.
2. Площадь крыши равна длине конька умноженной на длину ската (4,4·10)·2=88 м2.
3. Снеговая нагрузка для Подмосковья по карте равна 126 кг/м2. Умножаем ее на площадь крыши и делим на площадь нагруженной части фундамента 88·126/8=1386 кг/м2.

Расчет нагрузки стен

Нагрузка стен определяется как объем стен, умноженный на удельный вес из таблицы 5, полученный результат делят на длину всех сторон фундамента, умноженную на его толщину.

Таблица 5 – Удельный вес материалов стен

Таблица – Удельный вес стен

1. Площадь стен равна высоте здания, умноженной на периметр дома: 3·(10·2+8·2)=108 м2.
2. Объем стен – это площадь, умноженная на толщину, он равен 108·0,4=43,2 м3.
3. Находим вес стен, умножив объем на удельный вес материала из таблицы 5: 43,2·1800=77760 кг.
4. Площадь всех сторон фундамента равна периметру, умноженному на толщину: (10·2+8·2)·0,4=14,4 м2.
5. Удельная нагрузка стен на фундамент равна 77760/14,4=5400 кг.

Расчет нагрузки перекрытий

Перекрытия, как и крыша, опираются обычно на две противоположные стороны фундамента, поэтому расчет ведется с учетом площади этих сторон. Площадь перекрытий равна площади здания. Для расчета нагрузки перекрытий нужно учитывать количество этажей и перекрытие подвала, то есть пол первого этажа.

Площадь каждого перекрытия умножают на удельный вес материала из таблицы 4 и делят на площадь нагруженной части фундамента.

Таблица 4 – Удельный вес перекрытий

Таблица расчет веса перекрытий и их нагрузка на фундамент

1. Площадь перекрытий равна площади дома – 80 м2. В доме два перекрытия: одно из железобетона и одно – деревянное по стальным балкам.
2. Умножаем площадь железобетонного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·500=40000 кг.
3. Умножаем площадь деревянного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·200=16000 кг.
4. Суммируем их и находим нагрузку на 1 м2 нагружаемой части фундамента: (40000+16000)/8=7000 кг/м2.

Источник: furnilux.ru