Расчет ленточного фундамента для бани
Прежде чем возводить фундамент, надо произвести его расчет. В этой статье будет рассказано, как выполнить своими силами расчет ленточного фундамента для бани. Надеюсь, что она поможет Вам на начальном этапе строительства и будет хорошим стимулом для дальнейших работ. В противном случае, всегда остается возможность обратиться к услугам профессионалов в одну из строительных организаций. Правда, при этом придется понести соответствующие материальные издержки.
В общем случае расчет любого фундамента сводится к определению типа грунта и нагрузки на него всех конструктивных элементов строения, включая сам фундамент, и на основании этих расчетов к определению размеров самого фундамента. Кроме того, важно учесть и снеговую нагрузку в зимнее время года, и мебель, и количество людей, одновременно находящихся в бане. Одним словом, учитывается все, что имеет вес.
Русская баня – не исключение из этого правила. Мы будем строить не какой-нибудь эксклюзивный особняк, а всего лишь относительно небольшую постройку на своем земельном участке. Поэтому нам будет вполне по силам решить эту непростую задачу самостоятельно. Итак, приступаем.
Содержание
- Определение типа грунта
- Подсчет веса всех конструктивных элементов бани
- Расчет требуемых размеров ленточного фундамента
- Заключение
Определение типа грунта
Методика определения типа грунта подробно рассмотрена в этой статье. Руководствуясь рекомендациями, указанными в ней, даже неподготовленный человек легко сможет определить тип грунта на земельном участке под застройку бани, а полученные данные будут использоваться в этом расчете фундамента.
Подсчет веса всех конструктивных элементов бани
- Формулы и методика расчета
Еще из школы известно, чтобы получить вес элемента достаточно умножить его объем на соответствующий удельный вес материала. Разумеется, в соответствующих единицах. Например, если объем в куб. метрах, то удельный вес Y должен быть в килограммах на один куб. метр (кг/м³), а для объема в куб. см – удельный вес в граммах на куб. сантиметр (г/см³).
Вес определяем по формуле (для кг и м³):
P = V * Y, где
- P – все элемента, кг;
- V – объем элемента, м³;
- Y – удельный вес материала, кг/м³.
Расчет объема V производиться путем разбивки конструктивного элемента на простейшие составляющие (V₁, V₂, V₃…), вычислении их объемов и сложении полученных результатов.
V = H*S*L, где
- H – высота, см;
- S – ширина, см;
- L – длина, см.
Наша главная задача – определить общую площадь фундамента, опирающегося на грунт, и на основании всего веса бани найти расчетное удельное давление R на грунт.
Правильно рассчитанный фундамент должен иметь расчетное удельное давление как минимум на 80% меньше нормативного значения удельного сопротивления грунта W (см. приложения в конце статьи). Нормативные значения сопротивления грунта устанавливаются СНиП и означают предельно допустимую удельную нагрузку строения на грунт, при которой он не дает критической осадки и, соответственно, не меняет своих прочностных свойств. Одним словом, должно обеспечиваться следующее выражение:
R < 0.2 * W, где
- R – удельное расчетное давление на грунт, т/м²;
- W – нормативное удельное сопротивление грунта, т/м²;
- 0.2 – коэффициент запаса прочности.
- Расчет веса конструктивных элементов бани
На этом этапе придется сделать наброски будущей бани в виде эскизов. Ведь не имея приблизительных размеров ее конструктивных элементов, как можно подсчитать вес всего строения и, соответственно, правильно выполнить расчет ленточного фундамента для бани?
Лучшим вариантом было бы сделать предварительные чертежи при помощи профессионального пакета «Archicad» фирмы «Graphisoft», освоение которого для подготовленного пользователя не составило бы труда. Это приложение отвечает всем последним требованиям, предъявляемым к проектированию современных зданий и сооружений. Единственным недостатком полной версии этого приложения является его высокая цена. Однако хорошо поискав в Интернете, можно найти и ее различные бесплатные варианты. Подойдут и бесплатные программы, такие как «VisiCon», «FloorPlan 3D», «Дом-3D», «CyberMotion 3D-Designer», «Total 3D Home Design Deluxe» и др.
В крайнем случае, Вы можете набросать и от руки эскизы будущей бани. Главное, чтобы они достаточно ясно и понятно отражали внешний вид и особенности конструктивных элементов с указанием материалов. Не надо стремиться к точному определению размеров – все численные значения устанавливайте приближенно, так как все равно придется делать окончательную корректировку веса бани.
Для облегчения подсчета сложной конструкции, разбивайте ее на простейшие фигуры (призмы, кубы) и вычисляйте их объемы отдельно (V₁, V₂, V₃…). Затем, умножив на удельный вес соответствующего материала Y (см. приложение в конце статьи), получаем вес каждого конструктивного элемента (двери, окна, стены…), а сумма их весов даст нам общий вес Pk всего строения.
Чтобы определить вес, перемножаем объем V и удельный вес материала Y. Если при строительстве бани будут использоваться стандартные конструктивные элементы (окна, двери, оборудование …), то расчет их веса не потребуется, так как производитель указывает их вес в сопроводительных документах.
Pk = V₁ * Y₁ + V₂ * Y₂ + V₃ * Y₃ ...
- Расчет нагрузки снежного покрова на кровлю
В зависимости от района проживания (см. карту районирования снеговой нагрузки), выбираем в таблице нормативное значение снеговой нагрузки Ys.
Выбранное значение умножаем на корректировочный коэффициент ɱ, который зависит от вида и наклона кровли бани, по следующим показателям:
- Для угла наклона ската меньше 25 градусов – ɱ = 1;
- В интервале от 25 до 60 градусов – пропорционально увеличению угла наклона ската – в интервале, начиная со значения ɱ > 0 до ɱ < 1;
- Для угла наклона ската больше 60 градусов – ɱ = 0
Умножив выбранное значение снеговой нагрузки на площадь кровли Sk в м² и, применив корректировочный коэффициент, получаем общую нагрузку снежного покрова на кровлю в килограммах Ps:
Ps = Ys * Sk * ɱ
- Полный расчет веса бани
Итак, все необходимые расчеты выполнены. Полный вес нашей бани Pb (без учета фундамента) определяем по формуле:
Pb = Pk + Ps + Pp, где
- Pk – вес всей конструкции без фундамента;
- Ps – вес снежного покрова на кровле;
- Pp – полезная нагрузка. Рассчитывается путем сложения весов всей мебели, оборудования, всех одновременно находящихся в бане посетителей и т.д. Для упрощения можно применить следующий способ расчета:
Pp = Общая площадь бани * 180 кг/м²
Расчет требуемых размеров ленточного фундамента
- Вычисляем приблизительный вес фундамента.
Мы уже ранее определили тип грунта (см. выше п.1 содержания). На основании полученных значений глубин промерзания (см. в конце статьи) выбираем по этой таблице рекомендуемую глубину фундамента H (например, для непучинистых грунтов это значение будет 0.500 м).
Рекомендуемая глубина фундамента
В нижеуказанной таблице находим ширину основания S фундамента, руководствуясь выбранным материалом фундамента и ранее разработанным эскизом бани. При этом, надо учесть то, что фундамент необходим под все несущие стены.
Рекомендуемая ширина основания ленточного фундамента, мм
Зная ширину, глубину, длину и удельный вес, мы без труда находим вес ленточного фундамента.
- Проверяем фундамент на соответствие нормативному коэффициенту сопротивления грунта.
Полный вес бани, включая фундамент (тонны):
P = Pb + Pf, где
- Pb – вес бани без учета веса фундамента;
- Pf – вес фундамента.
Площадь основания фундамента Q определяем так же, как было описано выше, разбивая его на простейшие фигуры.
Выводим расчетный коэффициент нагрузки R строения по этому выражению:
R = P / Q, где
- Q – площадь основания фундамента (подошвенной части), м².
Сравниваем значение R, с нормативными коэффициентами сопротивления грунта W по следующей таблице:
Нормативное удельное сопротивление грунта
Если значение R меньше значения 0.2 * W, то это значит, что расчет фундамента выполнен правильно. Однако, если R значительно меньше W, то, чтобы сэкономить материалы, следует уменьшить ширину фундамента, но не меньше, чем до 350 мм.
При значении R > 0.2 * W, обязательно производиться изменение размеров подошвенной части фундамента, позволяющих выполнять условие формулы R < 0.2 * W.
Изменяя размеры фундамента, не забывайте пересчитывать его вес и, соответственно, вес всей постройки, иначе получите неправильные результаты.
Заключение
Итак, общими усилиями мы определили основные размеры фундамента под баню. Остается только коротко напомнить, что же мы делали:
- Определили тип грунта на земельном участке под застройку.
- Сделали эскизы (или предварительные чертежи с помощью приложения).
- Подсчитали вес всех конструктивных составляющих строения.
- Вычислили нагрузку снежного покрова на кровлю.
- Рассчитали вес фундамента на основании нормативных данных.
- Нашли общий вес бани.
- Сравнили удельную нагрузку бани с рекомендуемым удельным сопротивлением грунта.
- Сделали выводы о правильности наших расчетов и откорректировали исходные размеры.
Вот такую непростую и довольно трудоемкую работу по расчету ленточного фундамента придется сделать, чтобы баня своими руками получилась надежной и приносила не только пользу здоровью, но и была предметом радости и гордости перед близкими и друзьями.
Приложения:
Удельные веса материалов
Снеговая нагрузка
Еще статьи на тему, как построить баню:
Дорогие друзья! Если не сложно, поделитесь в этих социальных сетях со своими знакомыми. Спасибо!
Красаучик!
А разве в таблице нормативное удельное сопротивление грунта не должно быть кг/см2. Иначе расчёт не выйдет
К сожалению, в таблице имеется опечатка. Значение должно быть в тоннах на метр квадратный. К тому же, выше таблицы указано, что вес бани должен быть в тоннах.
Спасибо за замечание!
Таблицу исправил.
Спасибо за исправление! Может подскажете: У меня полный вес бани + снеговая нагрузка 50т. Площадь основания 11м2. Получается расчетный коэффициент нагрузки R=4,5т/м2. Где я ошибаюсь?
У меня возникает сомнение, что общий вес бани правильно рассчитан. Что такое 50 т? Это 50 кубометров воды! На площади 24 кв. метра,например для бани 6×4 метров, они уложатся в два ряда с довеском в третьем.
Вы рассчитали удельное давление вашей бани в размере 4.5 т/м.кв. А надо делать проверку по таблице, умножив это значение на 0.2.
Таким образом получается:
R= 4.5 Х 0.2 = 0.9.
Это выше рекомендованного.
Поэтому:
1. Проверьте расчеты объема и веса бани, а также суммарную площадь основания фундамента.
2. Убедитесь, что внутри наружного контура фундамента имеются фундамент под все несущие стены.
3. Если все правильно, то придется увеличивать ширину стенки фундамента и (или) изменять материал стен и других конструктивных элементов бани.
Спасибо за рекомендации, но у меня вопрос. Вы сказали:
«Таким образом получается:
R= 4.5 Х 0.2 = 0.9.»
А разве я не должен умножать Wx0,2. Почему dвы умножаете R .
Значит почитал я снип и нашел, табличу, где прописано расчетное сопротивление грунта в кг/см2
Что я сделал.
50т=50000кг
11м2= 110000см2
ордно делим на другое получаем 0,45кг/см2
Теперь:
0,45< 0,2 X W
0,45< 0,2 X 3
Получаем,
0,45< 0,6
Условие выполнено, все вроде верно.
Вообщем такие дела, в выходные поеду на дачу. Буду копать, что изучить какие породы почвы у меня на участке. В зависимости от этого буду дальше крутиться. Следующий вопрос, у меня будет на какую глубину закладывать фундамент? Я понимаю, что это зависит от грунта. Но если есть где-нибудь написано или рассказано доходчиво поделитесью
Глубина заложения фундамента напрямую зависит от глубины сезонного промерзания грунта. Например, по многолетним наблюдениям для Москвы и Московской обл. она составляет 0.65-0.75 м. Для таких значений глубина фундамента должна быть не меньше этих размеров. Если это не так, то при таянии грунта возможна деформация фундамента. Я бы остановился на глубине в пределах 60-80 см. Плюс цоколь над уровнем грунта высотой 30 см.
Посмотрите эти статьи:
http://davai-poparimsa.ru/vse_statji/banja_svoimi_rukami/stroim_russkuju_banju/fundament-dlya-bani-tipy-i-ix-vybor
http://davai-poparimsa.ru/vse_statji/banja_svoimi_rukami/stroim_russkuju_banju/kak-zalit-fundament-pod-banyu-svoimi-rukami
http://davai-poparimsa.ru/vse_statji/banja_svoimi_rukami/stroim_russkuju_banju/proektirovanie-fundamenta-dlya-banya-5×6-metrov
и
_http://www.builderclub.com/
А вы думаете, что вес бани маленький? И он должен быть больше.
Если стены кирпичные, то рассчитанный вами вес возможен. Вес бани с деревянными стенами вызывает сомнение. Но если Вы уверены в том, что расчет веса бани сделали правильно, то так тому и быть.
Мне кажется, что в формуле расчета удельного сопротивления ошибка — коэффициент запаса д. б. 1,2 и он д. б. в знаменателе.
Ой спасибо за статью! Родственники собрались ставить баню вот я им и дам распечатку вашей статьи! Пусть все расчитают правильно! Дело серьезное!
Все четко, понятно, подробно. Все необходимые советы, чтобы начать строить баню даны. Спасибо за информацию!
Постройка бани — дело не из легких. После представленных расчетов, теперь это отчетливо понимаю. Доверюсь профессионалам в данном вопросе.
Ваша статья как никогда кстати, т.к. на сентябрь запланировали постройку бани. Приходили мастера и просчитали за ленточный фундамент около 80 тыс. руб. Что на мой взгляд дороговато. Сами просчитаем с учетом всего и далее будем вести толковый разговор со строителями.
Буду очень рад, если эта статья поможет Вам. Если бы Вы решили строить фундамент своими силами, то эта сумма как минимум уменьшилась бы в 2 раза. В любом случае, знания о фундаментах всегда пригодятся, хотя бы для разговора со строителями. Имейте ввиду, как правило халтура — отличительная особенность многих строительных бригад.
Такие инженерные расчёты необходимы мастерам, чтобы баня была крепкой и надёжной, думаю, мастерам есть на что посмотреть у вас
Добрый вечер. Такие расчеты пригодятся любому строителю. Заходите в гости.
Просто супер! Так много полезного материала. Да что там полезного — просто необходимого материала для расчетов. Спасибо большое. Это очень нужная информация.