Как правильно рассчитать ленточный фундамент. Расчет ленточного основания: подготовительный этап

Фундамент - конструкция, несущая все нагрузки от строения. Как рассчитать оптимальные размеры и материалы, для него, чтобы при минимальных затратах получить надежную опору для загородного дома.

Расчёт потребности в материалах для фундамента

Основой для расчета являются данные о несущей способности грунта в месте застройки. Этот показатель измеряется в килограммах на метр квадратный и показывает, какой вес может выдержать грунт под домом. Вес строения состоит из таких показателей:

• собственного веса опорного основания;
• веса верхнего строения - коробки дома;
• аналогичного показателя для кровельного пирога.

Рассчитав эти показатели, легко определить удельную нагрузку на грунт и сравнить её с нормативным параметром. Если результат значительно отклоняется в ту или иную сторону можно скорректировать конструкцию фундамента или верхнего строения таким образом, чтобы получить необходимый результат.

Как рассчитать вес верхнего строения дома

Процедура выполняется в несколько этапов, первым из которых является создание эскизного проекта дома с указанием основных размеров.

Расчёт веса коробки

1. Его размеры составляют 10х8 метров. Материал - брус размером 15х15 сантиметров из древесины хвойных пород.
2. Потолочное перекрытие - деревянные балки 15х5 сантиметров. Расстояние между ними около 70 сантиметров. Здесь уже можно определиться с их количеством. Для этого ширину строения делим на предполагаемое расстояние между балками: 10: 0,7 = 14,3. Принимая количество балок равным 15, рассчитываем фактическое расстояние между их осями: 10: 15 = 0,67 (метра).
3. Общая длина балок составляет: 15 х 8 = 120 (метров), что составляет: 120 х 0,15 х0,05 = 0,9 кубометра.
4. Длина простенков внутри дома составляет 36 метров, материал для них - брус размером 10х10 сантиметров. Высота стен составляет 240 сантиметров. Рассчитываем объем пиломатериалов на внутреннее устройство: 36 х 2,4 х 0,1 = 8,6 (кубометров).
5. Нижнее перекрытие представляет собой балки, такие же, как для потолка. Нижняя подшивка производится дюймовой доской. Её площадь составляет: 10 – 2х0,4 х 8 - 2х0,4 = 9,2 х 7,2 = 66,2 (квадратных метров). Здесь 0,4 - ширина фундамента. При толщине доски 25 миллиметров расход на подшивку составит 66,2 х 0,025 = 1,7 кубометра.
6. Доска пола - сосновая шпунтованная для лицевой отделки понадобится в количестве: 66, 2 х 0,04 = 2,6 (кубометра).
7. Рассчитываем массу основной коробки стен. Периметр составляет 36 метров. (10х2+8х2). При высоте 2,4 метра объем пиломатериалов составит: 36 х 2,4 х 0,15 = 13 кубометров.
8. То есть, суммарный расход пиломатериалов на коробку здания составит: 0,9 + 8,6 + 13 + 1,7 + 2,6 = 26,8 (кубометров).
9. Наиболее распространённым материалом для зданий из бруса является сосна. В зависимости от влажности материала вес кубометра может составлять 460–620 килограмм. Если принять среднее значение в 540 килограмм, то общий вес составит 26,8 х 540 = 12200 (килограмм), то есть 14,5 тонны.
10. Для утепляющего слоя на цокольном перекрытии целесообразно использовать керамзит, насыпанный на паровую защиту. Общая площадь, как мы уже сосчитали, составляет 66,2 квадратного метра. Слой керамзита составит 15 сантиметров, что соответствует доске перекрытия. Объем керамзита для полной засыпки составит: 66,2 х 0,15 = 9,9 кубометра. Удельный вес этого материала в виде гравия фракции 5–10 составляет 450 килограмм. Следовательно, нагрузка от него составит: 9,9 х 450 = 4500 (килограмм) или 4,5 тонны.
11. Суммарный вес верхнего строения составит: 14,5 + 4,5 = 19 тонн.

При производстве расчёта не учтены отделочные и вспомогательные материалы, крепёж, столярка. Чтобы быть уверенными в конечном результате, можно полученный итог увеличить на 20%, что вполне реально по сложившейся строительной практике.

В итоге вес коробки здания в дальнейших расчетах можно принять в таком виде: 19 х 1,2 = 22,8 тонны.

При использовании для стен из других материалов при прочих равных условиях нужно по такой же методике пересчитать результат по пункту 9 расчёта. Но в этом случае нужно учитывать снижение нагрузки за счёт проёмов - дверных и оконных. Удельный вес каменных материалов значительно выше, чем приведённые в примере расчёта.

Справочные данные по весу различных стройматериалов:

• кладка кирпичная - 1400–1990 кг/м 3 в зависимости от вида;
• пенобетон, блоки 200х300х600 - 10,8 – 40,3 кг/шт;
• бетон тяжёлый - 1880–2500 кг/м.

Фотогалерея: загородные дома на различных видах фундамента

Расчёт веса кровли

Вес кровли определяется материалами, которые применяются для её создания и конструкцией. Рассмотрим на простом примере как его можно рассчитать. Предположим, что условия задачи не изменились, а крыша устраивается двускатная:

1. Определяем высоту крыши, исходя из того, что конёк пройдёт параллельно длинной стороне. Это значит, что расстояние от стены до оси дома составит 4 метра. Если учесть, что угол наклона кровли составит 45 градусов, то длина стропильной опоры составит: 4 2 + 4 2 = 32. Окончательный результат определяется как корень квадратный из 32 и составляет 5,6 метра.
2. Рассчитываем площадь одного ската, которая составит: 10 х 5,6 = 56 метров квадратных. Соответственно общая площадь кровли будет 112 метров. Наиболее популярным для кровель является профнастил С57 толщиной 0,7 миллиметра с оцинкованным покрытием. Полезный вес квадратного метра (с учётом перекрытия) составляет 8, 21 килограмма.
3. Рассчитываем величину нагрузки на фундамент от металла: 8,21 х 112 = 920 килограмм.
4. Для устройства крыши понадобятся 15 стропильных ног, для устройства которых нужно 30 брусков 15х5 сантиметров. Кроме того, понадобится установить ригеля - 15 штук по 2,5 метра каждый. Общая потребность в брусках составит: 30 х 5,6 + 15х2,5 = 168 + 37,5 = 205,5 метра, что составит 1,5 кубометра.
5. Нагрузка от стропильной системы составит: 1,5 х 540 = 810 килограмм.
6. Вычисляем вес утеплителя. Для кровли 112 квадратов понадобится листов размером 1х0,6 метра: 112: 0,6 = 187 штук. Вес плиты минеральной ваты составляет 1,37 килограмма.
7. Для утепления потолочного перекрытия тем же утеплителем в два слоя понадобится: 66,2: 0,6 х 2 = 80 штук.
8. Нагрузка от утеплителя составит: 187 + 80 = 267 х 1,37 = 366 килограмм.
9. Общее весовое воздействие кровли на фундамент составит: 920 + 810 + 366 = 2096 (килограмм). Используем тот же метод и увеличиваем нагрузку на 20%, поскольку не учтены воздействия крепежа, полиэтиленовой плёнки, отделочных материалов. Результат: 2096 х 1,2 = 2515 килограмм, или 2,5 тонны.

Суммарное воздействие на фундамент со стороны верхнего строения составит: 22,8 + 2,5 = 25,3 тонны.

Расчёт веса фундамента

Порядок расчёта сводится к вычислению объёма опорного основания и умножению полученного результата на удельный вес бетона.

Конструктивно фундамент в сечении представляет собой комбинацию двух прямоугольников:

По контуру опорной плиты шириной 60 и толщиной 30 сантиметров и цоколя шириной 40 сантиметров и высотой 60.

1. Площадь сечения первого элемента определяется, как 0,3 х 0,6 = 0,18 метра квадратных;
2. Цоколь в сечении составит: 0,4 х 0,6 = 0,24 квадрата.
3. Общая площадь определяется как: 0,24 + 0,18 = 0,42.
4. Длина наружного контура фундамента составляет 10 х 2 + 8 х 2 – 1,6 = 20 + 14,4 = 34,4 (метра). Кроме того, длина фундамента под внутренние перегородки составляет 36 метров.
5. Общая длина опорного основания составляет 70,4 метра.
6. Объем бетона, затраченного на устройство фундамента, определяется как: 70,4 х 0,42 = 17 кубометров.
7. Вес фундамента из тяжёлого бетона будет равен: 17 х 2,5 = 42,5 (тонны).

Чтобы определить удельную нагрузку на грунт, нужно рассчитать площадь опоры. Ширина опорной плиты 0,6 метра, а её длина определяется как: 10 х 2 + 8 х 2 – 2,4 = 20 + 13,6 = 33,6 метра квадратных.

Рассчитываем общую нагрузку на грунт: 25,3 + 42,5 = 67,8 (тонн).

Удельная нагрузка определяется следующим образом: 67,8: 33,6 = 2 тонны на метр квадратный, что составит в более привычном выражении величину в 200 грамм на квадратный сантиметр.

Такая нагрузка может быть критичной только на зыбучих песках или толстой торфяной подложке. В этом случае следует подумать об устройстве свайно - плитного монолитного фундамента.

Особенности расчёта других видов фундаментов

Приведённый выше расчёт для ленточного фундамента даёт исчерпывающую информацию по количеству основных материалов для сооружения фундамента и собственно дома. Однако, в силу обстоятельств, часто приходится строить фундамент другого типа.

Столбчатые фундаментные конструкции

Одним из таких конструктивных решений являются фундаменты столбчатые. Основным опорным основанием в них являются бетонные столбы.

В зависимости от характеристик грунта, расстояние между столбами может быть разным, на практике чаще всего их оси располагаются на удалении порядка двух метров. При этом нужно соблюдать условие равенства межосевых расстояний по периметру фундамента. Это необходимо для равномерного нагружения всех опор. Устройство столбов необходимо также по месту установки внутренних перегородок.

Виды столбов также могут быть различными:

1. Литые в грунт. Для их установки нужно вырыть шурф размерами 50х50 сантиметров. Глубина определяется такой характеристикой, как точка промерзания грунта. Это постоянная характеристика для каждого региона строительства. Навершие выполняется отливкой в опалубку. Все верхние оконцовки должны быть выровнены в горизонтали по шнуру.
2. Литые в корпус. Для этого используются трубы из различных материалов - бетонные, асбоцементные, пластиковые или металлические. Шурфы под такие опоры изготавливаются бурением с использованием как ручных, так и механизированных инструментов (ямобуры). Диаметр шурфов зависит от конструкции здания и предполагаемой нагрузки на фундамент.
3. Комбинированные. Заливка производится до уровня грунта, а навершие изготавливается кладкой из различных материалов - кирпича, бута или других строительных камней. Непременное условие - строгая горизонтальность и расположение на одном уровне.

Все виды столбов выполняются с армированием металлическими прутками. Армирующая решётка изготавливается на поверхности в форме квадрата или круга в основании, после чего погружаются в шурф.

Расчёт потребности в материалах производится традиционным способом - площадь сечения столба умножается на расстояние от навершия до точки опоры в грунте.

Для создания опорной поверхности под размещение верхнего строения используется несколько способов:

• отливка армированной бетонной плиты;
• установка стандартных плит перекрытия;
• отливка ростверка.

Плитный фундамент

Такие опорные основания устраиваются на неустойчивых грунтах, склонных к пучинению. Они относятся к разряду плавающих фундаментов и создают опору всей своей плоскостью.

Порядок действий при строительстве плитного фундамента следующий:

1. Разметка фундамента на местности.
2. Расчистка площадки от кустов, деревьев и дёрна.
3. Трамбовка поверхности грунта виброплитой. При этой операции происходит его просадка на глубину до 50 сантиметров.
4. Настилка геотекстиля на дно котлована с напуском на стенки.
5. Засыпка дренажного слоя песчано - гравийной смесью, либо послойно песком и гравием с трамбовкой виброплитой каждого слоя отдельно.
6. Укладка утеплителя, в качестве которого можно использовать плиты из вспененного полистирола.
7. Гидроизоляция поверхности утеплителя сплошным слоем. Может быть использована битумная мастика. Порядок её использования указывается на упаковке.
8. Установка арматуры. Армирование нужно проводить стальными прутками диаметром 6–10 миллиметров.
9. Заливка бетонным раствором марки 300 толщиной 30–50 сантиметров в зависимости от массы конструкции дома.
10. Выдержка фундамента производится в течение 28 суток, после чего работы можно продолжать.

Потребность в материалах и их масса рассчитывается в соответствии с их плотностью и количеством, зависящим от размера фундамента дома.

Расчёт потребности в арматуре и вязальной проволоке

Многие застройщики ошибочно полагают, что для армирования фундамента можно использовать любые металлические изделия. Такие действия часто приводят к разрушению опорного основания дома.

Армирование ленточного фундамента

Для устройства такого опорного основания применяются две схемы армирования:

• четырехстержневая;
• шестистержневая.

Выбор варианта исполнения зависит от размеров опорного основания. Этот же фактор влияет на диаметр арматуры. По строительным нормам расстояние между прутками в ряду не должно превышать 40 сантиметров, а от торцевых стенок оно составляет 5–7 сантиметров. Следовательно, для фундаментов шире полуметра используют шестистержневую схему. Для более узких - четырехстержневую.

Диаметр прутков для частного загородного строительства составляет 8 миллиметров для вертикальных прутков и 6 - для горизонтальных. На практике обычно используют восьмимиллиметровую арматуру для всех деталей.

Для примера расчёта рассмотрим фундамент размерами 10х8 метров шириной 40 сантиметров и высотой 50 сантиметров. Для армирования выбираем четырехстержневую схему. Длину непрерывного прутка рассчитываем по среднему размеру фундамента: 9,5 х 2 + 7,5 х 2 = 34 метра. Увеличиваем это количество по количеству стержней в 4 раза и получаем общую длину продольных прутков: 34 х 4 = 136 метров.

Длина поперечных прутков при такой ширине фундамента составит 30 сантиметров, а их количество при шаге 30 сантиметров составит: 3400: 30 = 113 штук. Общая длина будет равна 34 метра для одного слоя, 64 метра для полной обвязки.

При высоте в 50 сантиметров длина вертикальных прутков составит 60 сантиметров с учётом погружения в грунт. Количество деталей равно количеству поперечных прутков, а длина составит: 113 х 60 = 68 метров.

В итоге потребность в арматуре составит 136 + 64 + 68 = 268 метров.

Прутки поставляются длиной 4–6 метров, поэтому в месте стыковки их укладывают внахлёст на 15–20 сантиметров и увязывают проволокой. В связи с этим целесообразно увеличить общую длину прутков на 10–12%.

Для армирования такого фундамента понадобится: 268 х 1,1 = 295 – 300 метров прутков.

Армирование столбчатого фундамента

Схема установки прутков такая же, как для ленточного фундамента. Разница состоит в том, что арматурная сетка монтируется на поверхности и опускается в шурф по готовности.

Армирование плитного фундамента

Все параметры формирование сетки остаются такими же. Поэтому расчёт заключается в следующем: размеры фундамента нужно разделить на шаг сетки, в результате получаем нужное количество прутков вдоль и поперёк. Второй и последующие слои арматуры будут в точности повторять количество прутков в первом слое. Также рассчитывается количество вертикальных прутков - для каждого стыка изготавливается одна опорная деталь.

Расстояние от гидроизоляции до нижнего слоя арматурной сетки должно быть 5–7 сантиметров. Для этого используют подкладки («стульчики»), например - из битого кирпича.

Стойки арматурной сетки не должны достигать слоя гидроизоляции . В противном случае вероятно его повреждение при бетонировании. Стойки нужно изготавливать L-образной формы и крепить короткую часть к нижнему слою сетки вязальной проволокой.

Расход вязальной проволоки

Регламентировать расход этого материала практически невозможно, поскольку он всегда привязан к конкретной конструкции арматурной сетки. Прикидочно можно определить потребность в проволоке, сосчитав количество соединений в сетке. Для вязки соединения из двух прутков понадобится 30–35 сантиметров, если стыкуются три детали - до 50 сантиметров. Количество соединений определяется шагом арматурной сетки и количеством слоёв в решётке.

Для вязки арматуры лучше использовать отожжённую стальную проволоку диаметром 1,5–2,0 мм.

Стоимость армирования фундамента загородного дома

Этот показатель зависит от места нахождения постройки. Решающими факторами являются:

1. Стоимость доставки материала от склада до места применения.
2. Количество материала и способ разгрузки - выгрузка вручную самостоятельно или с применением грузоподъёмных машин.
3. Конструкция арматурной сетки - шаг между прутками.
4. Способ крепления - сваркой или вязкой.
5. Рентабельность, закладываемая исполнителем, при исполнении работ подрядными организациями.

Можно учитывать ещё многие факторы, но ориентироваться можно на двойную стоимость используемых материалов.

В любом случае это строго индивидуальный показатель для региона строительства.

Сколько стоит готовое опорное основание

Затраты на возведение фундамента зависят от его конструкции. Прочность опорного основания определяет долговечность самого строения, поэтому нельзя экономить на изыскательских работах для определения свойства грунтов и их несущей способности. Это позволит выбрать оптимальный вариант устройства как по цене, так и по трудозатратам. Принято считать, что фундамент обойдётся вдвое дешевле при установке своими руками.

В настоящее время практически любое оборудование можно взять в аренду. Это будет способствовать улучшению качества строения и минимизации сроков исполнения работ.

Какой дешевле

Вопрос немаловажный, и нужно оговориться сразу, что качество опорного основания соответствует всем требованиям.

Дешевле всего обойдётся свайный фундамент, особенно при использовании бурения шурфов.

Наиболее дорогим сооружением следует признать плитный фундамент. Это связано со сложной конструкцией устройства и многообразием применяемых материалов. В то же время этот вид опорного основания считается самым надёжным, на таких фундаментах разрешено даже многоэтажное строительство.

строительство.

Нужно понять одно - дело не в стоимости объекта, а в его оптимальном исполнении в соотношении цена - качество.

Неудачные решения при выборе конструкции фундамента и материалов для его изготовления чреваты разрушением строения и потерей значительных денежных средств, не говоря о моральных страданиях от собственной ошибки. Все нужно продумывать и просчитывать! Успехов вам!

В большинстве случаев, заливая фундамент под дом, застройщик не задумывается о расчете глубины его залегания, площади опоры и так далее. Как правило, мы закладываем фундамент как все, а весь расчет сводится к советам соседей по участку и фразам: «Мол, выдержит. Куда он денется?».

Такой подход не всегда бывает правильным, потому что даже на соседних участках бывают отклонения в характеристиках грунта. Ну а что бы не получилось так, что у соседа дом стоит целый, а у вас по всем стена пошли трещины, необходимо сделать хотя бы приблизительные расчеты.

Влияние грунта на глубину заложения фундамента

Зависимость выбора типа фундамента от вида грунта, хорошо описана в статье Фундамент под дом из пеноблоков на различных грунтах, а какие вообще бывают типы фундамента, для каких построек они предназначены, а так же об их достоинствах и недостатках, я рассказывал в статье Типы фундамента под дом в современном строительстве.

Грунт оказывает самое непосредственное влияние, как на тип фундамента, так и глубину его заложения.

Глубину заложения столбчатого или свайного фундамента рассчитывать не имеет смысла, как правило, столбы (сваи) закладываются ниже глубины промерзания на 30-40см, но обязательно на твердый грунт.

Плитный фундамент закладывается на глубину, зависящую исключительно от толщины монолитной плиты.

Остается разобраться с глубиной заложения ленточных фундаментов, в зависимости от типа грунта. Расчет заглубления такого фундамента производится на основании рекомендательной таблицы:

Расчет фундамента по несущей способности грунта (вычисляем необходимую площадь опоры)

Рассчитать фундамент по несущей способности грунта очень просто, несмотря на видимую сложность и большой объем. Весь расчет сводится к определению минимальной площади основания фундамента под дом, при которой грунт без проблем выдержит всю массу дома, но все же что бы не запутаться, давайте обо всем по порядку.

Сама формула для расчета минимальной площади основания фундамента выглядит следующим образом:

Что это означает? Все просто, по формуле мы рассчитываем минимальную площадь опоры фундамента на землю, реальная площадь опоры должна быть больше расчетной, на сколько больше — зависит от желания и возможностей застройщика заложить запас по прочности.

Теперь давайте разберемся, где нам взять все эти страшные значения из формулы, чтобы рассчитать площадь основания фундамента.

Коэффициент условий работы γ c

Коэффициент условий работы можно взять из этой таблицы:

* — короткие строения у которых соотношение длины к высоте менее 1,5

** — длинные строения у которых соотношение длины к высоте более 4

Рассчетное сопротивление грунта под основанием фундамента R

Так как масса всего дома будет практически полностью опираться на грунт под основанием фундамента, необходимо знать расчетные сопротивления различных грунтов на глубине, равной глубине заложения фундамента.

Если фундамент планируется углублять на 1,5м и более, то расчетное сопротивление грунта можно взять напрямую из таблиц.

Таблица для гравийных грунтов и песков :

Очень часто у нас на участке встречаются глинистые грунты. Для глинистого грунта расчетное сопротивление можно взять из этой таблицы:

Эти табличные данные можно напрямую использовать, в случае заложения фундамента на глубину 1,5м и более. В случаях заложения фундамента на меньшую глубину, плотность грунта под подошвой фундамента будет отличатся, а значит и будет отличатся и расчетное сопротивление грунта.

Конечно, рассчитать абсолютно точную массу всего дома будет практически не возможно, в течение года масса дома будет постоянно меняться. Так, например, зимой дом будет тяжелее из-за снега на крыше, который тоже, в конечном итоге, опирается на фундамент дома.

Но приблизительную массу дома, со всеми дополнительными нагрузками, рассчитать не составит труда, тем более что некоторые значения берутся приближенно с максимальным запасом.

Что учитывается при расчете массы дома

При расчете учитывается все, что опирается на фундамент, а именно:

• полная нагрузка конструкции, включающая в себя массу стен с отделкой, перекрытия, кровлю, а так же и сам фундамент
• максимальная нагрузка от находящихся в доме объектов, передающих вес на фундамент дома (лестницы, камины, объекты интерьера и т.д.)

Если у вас полы первого этажа будут залиты по грунту, их нагрузку можно не учитывать. Так же можно не учитывать нагрузку от объектов, находящихся на таком полу (мебель, люди и т.д.).

Определяем массу стен

Каждый строительный материал имеет свой удельный вес, измеряется он в килограммах на один кубический метр. Например, у железобетона удельный вес – 2500 кг/м3, это значит, что один кубический метр бетона весит 2500 кг.

В СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» в приложении №3 «Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций» вы сможете найти удельный вес основных строительных материалов, но эти СНиП 1979 года, с того момента на строительном рынке появилось множество совершенно новых материалов. В связи с этим, физически невозможно написать удельный вес для каждого, да и такой точный расчет для индивидуального жилого малоэтажного дома, где учитывается вес растворных швов, гвоздей, скоб и т.д. – нецелесообразен.

В интернете в свободном доступе вы без труда найдете удельный вес любого интересующего вас материала, ну а если вы уже на 100% решили, из чего будете возводить свой дом, то удельный вес можно уточнить у производителя или продавца.

Для приблизительных расчетов можно воспользоваться таблицей, где указан вес одного квадратного метра стены (не путайте с удельным весом), а вам необходимо будет только подсчитать общую площадь всех своих стен и умножить на значение из таблицы.

Таблица веса квадратного метра стены при толщине стены 15см.

Площадь стен считается вместе с оконными проемами, т.е. просто умножаем высоту стены на ее длину без вычета проемов. Это необходимо для запаса прочности в расчетах.

Рассчитываем удельный вес перекрытий

Для того чтобы не рассчитывать массу отдельно по каждому материалу для перекрытия, можно воспользоваться приближенной таблицей, в которой указан примерный удельный вес одного квадратного метра перекрытия, для того, чтобы рассчитать полный вес всего перекрытия, необходимо его площадь умножить на данные из таблицы.

В этой таблице уже учтена с запасом нагрузка от бытовых объектов находящихся на перекрытии, поэтому дополнительно считать, сколько весит ванна, а сколько холодильник – не требуется.

Расчет удельного веса кровли

Для расчета нагрузки от кровли, надо знать из какого она материала будет построена, а так же необходимо посчитать площадь крыши. Затем площадь крыши умножить на данные взятые из этой таблицы:

Кроме нагрузки самой кровли, на фундамент в зимний период будет так же действовать нагрузка создаваемая снегом.

Расчет снежной нагрузки в зимний период

Для расчета снежной нагрузки, нам понадобятся данные из прошлой формулы, а именно площадь крыши, которую необходимо умножить на данные из таблицы:

Расчет веса фундамента

Почему на 2500? Потому что у железобетона удельный вес составляет 2500 кг в одном кубическом метре.

Итоговый расчет веса всего дома

Теперь все данные необходимо сложить, т.е.:

Пример расчета полной нагрузки дома на грунт:

Не волнуйтесь, если в ваших расчетах будут совершенно другие значения и в других пропорциях. В таблице приведены численные значения — взятые из головы (примерные). Не нужно опираться на них при своих расчетах.

Окончательный расчет минимальной площади подошвы фундамента под дом

Напомню формулу для расчета площади основания фундамента и приведем пример расчета простого фундамента:

R — расчетное сопротивление грунта под основанием фундамента, берется из таблицы, для примера возьмем его равным 2,5

F — полная нагрузка дома, из последней таблицы возьмем примерно подсчитанную массу всего дома, у нас она равна 150 000 кг

γ c — коэффициент, зависящий от грунта и самого строения, взятый из таблицы вверху статьи, давайте для примера примем его равным 1,1

Теперь остается только подставить все значения в формулу:

Давайте полученное значение округлим до 66 000 см 2 .

Не волнуйтесь, что получилось такое большое страшное значение, не забывайте, что это значение минимальной площади в см 2 , а чтобы перевести его в м 2 надо разделить на 10 000 .

Что это означает? Все очень просто, площадь подошвы фундамента под дом должна быть не менее 6,6 м 2 . Больше — конечно можно. Даже желательно, чтобы было больше, как говорится — с запасом по прочности. Но меньше — ни в коем случае!

Для того чтобы рассчитать площадь основания ленточного фундамента, достаточно общую длину всей закладываемой ленты умножить на ширину. Т.е. допустим у вас длина всей ленты 50м , а ширина — 0,4м . Расчитаем площадь опоры фундамента на грунт умножив 50*0,4 = 20м 2 . Это говорит о том, что наш будущий фундамент подходит под наш расчетный дом с большим запасом, почти в три раза. А это, в свою очередь, означает, что можно уменьшить площадь опоры. Длину мы не уменьшим, скорее всего, а ширину вполне возможно.

При расчете столбчатого фундамента таким образом подбирают количество столбов, т.е. у нас известна площадь опоры одного столба, нам необходимо чтобы сумма площадей всех столбов была больше расчетной. И чем больше будет запас прочности, тем естественно будет лучше.

Подведем итог расчета фундамента

Как видите, очень много всего написано, но это не от сложности расчетов, а из-за множества различных типов грунтов, строительных материалов и т.д. Сам расчет заключается нахождении по таблицам значений и в подстановке их в формулу.

Конечно, это очень приблизительные расчеты, но они уже учитывают приличный запас по прочности, поэтому проделанной работы вполне хватит для того, чтобы рассчитать фундамент под частный дом малой этажности.

Как правильно рассчитать фундамент под дом

Если вы решили начать строительство частного дома, то прежде всего, необходимо определиться какой будет у него фундамент. Можно возвести фундамент из блоков своими руками или фундамент на винтовых сваях. Независимо от того какой тип основания вы предпочтете, неизбежно возникнет вопрос, как рассчитать фундамент под дом?

Как рассчитать нагрузку на фундамент для частного дома?

Тип фундамента выбирают руководствуясь:

• уровнем залегания подземных, грунтовых вод,
• видом грунта,
• глубиной залегания основного грунта,
• глубиной промерзания грунта,
• величиной нагрузки, которая действует на фундамент при его эксплуатации.

Глубину заложения фундамента выбирают исходя из нагрузок на него. Они делятся на постоянные и временные.

1. Общий вес возводимой конструкции – крыша, перекрытия, стены, фундамент.
2. Нагрузки от эксплуатации – количество проживающих людей, предметы интерьера.

Временными (динамическими) нагрузками являются – ветровые нагрузки, снег и дождь.

Площадь основания

Зная размеры дома нетрудно вычислить площадь его основания, и произвести расчет фундамента. Нагрузка на 1 см.кв. грунта не должна превышать критического значения сопротивления. Значение расчетного сопротивления определяется видом грунта:

1. Для гравелистых или крупных песков сопротивление составляет 3,5-4,5 кг/см2;
2. Для песка средней крупности – 2,5-3,5 кг/см2;
3. Для мелких влажных песков – 2-3 кг/см2;
4. Для мелких очень влажных песков – 2-2,5 кг/см2;
5. Для твердой глинистой почвы – 3-6 кг/см2;
6. Для пластичной глинистой почвы – 1-3 кг/см2;
7. Для гальки, щебня, гравия – 5-6 кг/см2.

В первый год эксплуатации здания под влиянием веса конструкции грунт сдавливается, в результате фундамент «проседает» на определённую величину, называемую осадкой.

Основной причиной трещин и разрушений стен дома является неравномерная осадка фундамента.

Средний удельный вес фундамента, в зависимости от используемых материалов:

1. Бутовый камень – 1600-1800 кг/м3;
2. Кирпич и бутобетон – 1880-2200 кг/м3;
3. Железобетон – 2200-2500 кг/м3.

Удельный вес стен, в соответствии с используемыми материалами:

1. Деревянных каркасно-панельных стен – 30-50 кг/м2;
2. Брусчатых, бревенчатых – 70-100 кг/м2.

Для расчета фундамента требуется определить нагрузку перекрытия:

1. Для чердачных перекрытий – 150-200 кг/м2;
2. Для цокольных перекрытий – 100-300 кг/м2;
3. Для железобетонного монолитного перекрытия – 500 кг/м2.

Выбор фундамента в зависимости от типа и глубины промерзания грунта

Грунт, под зданием должен обладать достаточной плотностью и не сжимаемостью, этим требованиям отвечает далеко не каждый грунт. При расчете фундамента для дома своими руками, следует учитывать следующие:

1. В скальном и полускальном грунтах необходимо снимать лишь верхний просадочный слой, там можно выполнить мелкозаглубленный ленточный фундамент.
2. Пучинистый грунт поднимается при промерзании, а затем проседает, это приводит к трещинам. В этом грунте фундамент закладывается ниже, чем глубина промерзания.

Как рассчитать ленточный фундамент для дома

Ленточное основание - это конструкция, представляющая собой замкнутый контур, выполненный из монолитных балок. Конструкция располагается под несущими стенами возводимого строения. Ленточное основание используется для капитальных домов, требующих надежную несущую конструкцию. Рассчитать ленточное основание сложнее чем свайное, но традиционный ленточный фундамент обладает гораздо большей несущей способностью поэтому, уделив немного времени расчетам, Вы получите надежное здание.

Ленточное основание делится на 2 вида:

• Монолитный фундамент (залитый бетоном арматурный каркас);
• Сборный фундамент (соединение уже готовых железобетонных блоков).

Схема ленточного фундамента

Монолитный и сборный ленточный фундамент может быть:

• Мелкозаглубленным (фундамент монтируется на высоте не более 1 метра);
• Заглубленным (фундамент монтируется на глубину не более 3-х метров).

Как рассчитать ленточное основание под дом?

Выяснение размеров основания под дом – это сложная и трудоемкая работа, требующая точности расчетов.

Расчет ленточного основания: подготовительный этап

Прежде чем начать расчет основания и определить его размер следует:

• Выяснить состав почвы на участке, где планируется стройка;
• Определить глубину залегания грунтовых вод;
• Определить глубину промерзания почвы;
• определить вес строения в целом.

Глубина сезонного промерзания грунта

Самостоятельное определение типа грунта на территории будущей стройки

Если у Вас нет возможности заказать геологические работы или их проведение нецелесообразно (при возведении малоэтажных домов, гаражей, бань применяя монолитный или сборный ленточный каркас) можно произвести анализ почвы без привлечения геодезистов. Для этого нужно:

• Сделать колодец глубиной в три метра и диаметром не более метра.
• Смочить небольшой кусок почвы жидкостью и сделать из нее жгут, длина которого не превышает 20 сантиметров. Согнуть жгут в кольцо. Если жгут распадается на множество мелких частей скорее всего Ваш грунт представлен супесями. Если жгут распадается на крупные части, то он представлен суглинками. Если жгут не распадается, то это глиняный грунт.
• Для определения пористости почвы из него вырезают куб с высотой стенки в 10 сантиметров и производят его взвешивание. После куб максимально плотно прессуют, чтобы из него вышел весь воздух и снова производят взвешивание. Отношение веса кубика до сжатия и после - это коэффициент пористости грунта. Если во время вырезания или прессования куба он рассыпается, то произвести расчет его объема можно стаканом.
• Определение текучести грунта производится простым тестом: если лопата входит в землю туго и с приложением усилий, то коэффициент текучести грунта нулевой, а если без усилий, то коэффициент текучести грунта равен 1.

Определение глубины закладки ленточного основания под дом

Глубина закладки ленточного основания под дом зависит от нескольких факторов:

• От типа почвы;
• От влажности почвы;
• От глубины промерзания почвы;
• От перспектив строительства подвального помещения;
• От глубины протекания подземных вод.

С помощью этой таблицы можно произвести расчет глубины закладки основания в зависимости от типа почвы.

Расчет массы и размеров строения

Определившись с глубиной закладки основания следует выяснить вес всего здания.

Нагрузку на основу дома оказывают:

• Тепло и гидроизоляционные материалы;
• Крепежные изделия;
• Окна и двери;
• Стропилы и материалы, используемые для покрытия крыши;
• Материалы отделки стен, перегородок и потолков;
• Полы и напольные покрытия;
• Лестницы;
• Цоколь.

С удельным весом материалов можно ознакомиться в СНиПе. Произведя расчет веса всех используемых материалов следует произвести расчет их объема. Произведя умножение веса материалов на их объем Вы получите вес здания.

Чтобы произвести расчет веса всего дома Вам так же потребуется рассчитать снежную нагрузку. Для этого нужно знать площадь крыши. Умножая площадь крыши на данные из таблицы, расположенной ниже Вы определите снежную нагрузку на дом.

Удельный вес снежной нагрузки на дом в разных регионах.

Расчет размера подошвы под монолитный или сборный фундамент

Размер подошвы под монолитный или сборный тип основания зависит от свойств почвы. Кроме того ширина подошвы зависит от общего веса будущего строения. На пучинистом грунте предпочтительнее строить заглубленное основание, размер которого 1,5-2,5 метра. Монолитный или сборный ленточный тип основания на непучинистом грунте делают мелкозаглубленным.

Расчет ленточного основания по ширине

Основной критерий для расчета ширины - это обеспечение допустимой нагрузки на грунт.

Ширина ленточного фундамента не зависит от того, какой тип фундамента Вы используете (монолитный или сборный). Ширина зависит от несущей способности почвы (чем она меньше, тем основание шире) и от ширины подошвы. Минимальная ширина основания под дом – 30 см.

После производится расчет нагрузки дома (монолитный или сборный фундамент + вес материалов дома).

После производится расчет общей длины ленты (расчетная нагрузка / на длину основания/на величину несущей способности грунта).

Определение высоты ленточного основания под дом

Монолитный или сборный фундамент под дом возводится по такому соотношению: его глубина должна быть равна его высоте, то есть 1:1. Расчет фундамента под дом

Расчет необходимого количества арматуры

Для расчета арматуры необходимых размеров нужно:

• Определить длину всех стен будущей конструкции;
• Полученную длину (в метрах) нужно умножить на количество стержней арматуры (актуально для многостержневого способа армирования);
• Так как стыковка арматуры осуществляется внахлест следует учитывать и запуск, который составляет примерно 30 диаметров арматуры.

Расчет раствора для ленточного основания под дом

Пропорции, необходимые ля заливки основания под дом указываются на упаковках цемента.

Нужное количество раствора для основания рассчитать можно по следующей формуле: Объем раствора = 2аб × (в + г), где а - ширина ленты основания, б - высота ленты основания, г - размер внешней стороны основания, д - размер внутренней стороны основания.

Произвести примерный расчет основания можно и самому, но для этого Вам потребуется много времени и сил. В помощь строителям создано множество приложений и программ для расчета ленточного фундамента, которые можно найти в Интернете. Все данные о весе и несущих способностях конструкций представлены в СНиПе.

Как правильно рассчитать фундамент под дом: формулы и таблицы

Строительство фундамента - важный и ответственный этап при возведении дома. От того, насколько грамотно определены размеры и правильно сделан расчет, зависит качество монтажа и долговечность конструкции. Чтобы рассчитать фундамент, нужно вычислить нагрузку на основание и грунт, а также определить опорную площадь конструкции.

Какой фундамент выбрать для загородного дома

Сегодня существуют различные типы фундаментов, среди которых столбчатый, ленточный, свайный, винтовой, ростверковый и монолитный. Для строительства большого деревянного коттеджа и дачного дома с подвалом или цокольным этажом выбирайте ленточный тип. Он отлично выдерживает высокие нагрузки и подходит для жидкой и глинистой почвы, для неоднородного и плотного грунта, для большой глубины промерзания.

Для строительства дома или бани без подвала или цокольного этажа можно выбрать фундамент на сваях или столбах. Он подходит для большинства типа почв, в том числе для торфа и болотистой местности. Такой тип используют при подвижном и нестабильном грунте, быстро меняющемся климате, повышенном уровне подземных вод. Конструкция легко выдерживает сильные нагрузки и постепенные сдвиги грунта.

Монолитный или плитный фундамент - надежная и прочная основа, которая отлично подходит для строительства основательного и просторного деревянного коттеджа с невысоким подвалом или цокольным этажом. Конструкция подходит для каждого типа грунта и почвы.

Наиболее оптимальным вариантом для строительства загородного дома сегодня считается ленточный фундамент.

Как рассчитать основную нагрузку

Нагрузка на грунт и фундамент представлена постоянными и переменными нагрузками. К последним относят ветер и снег. К первым вес дома, коттеджа или бани вместе с фундаментом и кровлей. Кроме того, важно рассчитать эксплуатационную нагрузку. Это количество людей, которые регулярно находятся в помещении, мебель и оборудование. Таким образом, среди элементов постоянной нагрузки выделяют:

• Конструкция фундамента;
• Цокольный этаж или подвал с отделкой;
• Стены и межкомнатные перегородки с отделкой;
• Потолок и полы с отделкой;
• Лестницы;
• Кровля с отделкой.

Нормы СНиП II-3-79 предлагают показатели удельного веса стройматериалов, которые помогут рассчитать примерный вес дома и нагрузку на фундамент. Параметры указаны в таблице. Брать лучше больший удельный вес, чтобы был запас.

Удельный вес дома

Чтобы получить расчет всей конструкции, удельный вес материалов умножают на объем конструкции. Полученный результат умножают на коэффициент надежности по нагрузке. Значения коэффициента представлены в следующей таблице.

Коэффициент надежности конструкции и грунта

Чтобы правильно сделать расчет нагрузки, нужно учитывать и временные элементы, к которым относится снег. Снеговую нагрузку определяют в зависимости от региона строительства.

Как рассчитать снеговую нагрузку

Чтобы сделать расчет снеговой нагрузки, умножают площадь кровли на вес снегового покрова, который зависит от местности строительства. Подробнее с нормами для каждого региона вы можете ознакомиться в описании СНиП 2.01.07-85. Там же в приложении вы найдете карту снеговой нагрузки для России.

Карта снеговой нагрузки России

Для полного расчета нагрузки снега используют следующую формулу:

Sр – расчетный вес снега на 1 м2 горизонтальной поверхности земли;

к – коэффициент наклона кровли. Коэффициент наклона кровли до 25 градусов равен единице, от 25 до 60 градусов составляет 0,7, а при уклоне свыше 60 коэффициент не учитывают.

Чтобы упростить расчет, можно использовать примерный вес снега, который составляет около 100 кг/м3, а в мокром состоянии достигает 300 кг/м3. Однако учтите, что полученный результат будет не точным, что опасно для строительства фундамента.

Как рассчитать вес и габариты основания

Чтобы сделать расчет общей нагрузки, нужно сложить вес дома, снеговую нагрузку и массу фундамента. Сначала вычисляют размеры конструкции. А чтобы упростить расчет, составляют проект или схему. Затем нужно рассчитать глубину заложения, которая зависит от типа грунта. Для непучинистого вида и песка уровень заложения составляет свыше 1,5 метров. При суглинке и глине основание должно лежать не выше уровня промерзания.

Толщину фундамента определяют в зависимости от различных параметров. Как правило, она составляет 0,3 - 0,4 метра. Но если вы планируете обустройство подвала или цокольного этажа, размер может быть другим. Подробные размеры конструкции с подвалом представлены ниже в таблице.

Главное условие для функционирования фундамента в том, что удельная нагрузка на грунт должна быть меньше расчетного сопротивления на 15-20%. Удельное давление вычисляют при помощи деления общего веса дома на площадь основания (подошвы грунта). А размеры расчетного сопротивления вы найдете в таблице, так так они зависят от типа грунта.

Расчетное сопротивление грунта

Расчетное сопротивление должно быть больше удельного давления (нагрузки). Тогда расчет выполнен правильно! Если расчет показывает, что нагрузка больше, измените размеры основания и увеличьте опорную площадь. Для ленточного фундамента следует расширить ленту, а для столбчатого нужно увеличить диаметр и число столбов. Когда вы измените параметры и размер, сделайте расчет снова!

Как рассчитать количество бетона

Чтобы правильно рассчитать бетон для плитной конструкции, нужно умножить площадь бетонной плиты на толщину. Площадь плиты под дом 6Х6 метров составляет 36 м2, а минимальная толщина изделия при этом равна 0,1 метров. Таким образом, расход бетона при минимальной толщине плиты для фундамента под дом 6х6 = 36 х 0,1 = 3,6 м3. А интересные проекты деревянных домов 6х6 вы найдете здесь.

Для столбчатого основания расчет делают, исходя из площади поперечного сечения и высоты столбов. Площадь поперечного сечения столба = R2 х 3.14, где R - радиус изделия. Площадь умножаем на высоту и получаем расход бетона на один столб. Чтобы рассчитать бетон на целый фундамент, полученный результат умножают на общее число столбов.

Для расчета бетона на ленточный фундамент умножают ширину, высоту и суммарную длину ленты. Ширина ленты составляет в среднем 20-40 сантиметров. Высота включает глубину заложения и надземную часть. Это примерно около двух метров. В суммарную длину ленты входит периметр внешних стен и длина ленты под внутренними стенами. Для дома 6х6 метров общая длина составит 30 метров. Если ширина ленты равна 0,4 метрам, а высота - двум, то расход бетона для ленточного фундамента = 0,4 х 2 х 30 = 24 м3.

Если вы затрудняетесь сделать расчет и сомневаетесь в его правильности, обращайтесь к профессионалам!

Прежде чем рассчитывать фундамент дома, необходимо рассчитать вес дома со всеми нагрузками, которые здание имеет во время эксплуатации. За основу расчетов взяты следующие источники: статья в журнале «Дом» №8/2010 г. «Столбчатый фундамент. Пример расчета необходимого числа столбчатых фундаментов» и «Расчет снеговой и ветровой нагрузки на крышу».

Данный расчет веса дома не учитывает окна и двери.

Полагаю, что вес стен будет как-то это компенсировать. Коэффициент перегрузки для нормативных нагрузок (равный 1,4) не учитывался. Вес железобетона 2400 кг/м3.

Исходные данные дома

Крыша двускатная, металлочерепица, со свесами по 0,5 м, уклон 2/5. Высота стен 2,7м. Толщина несущих стен 150 мм, перегородок 100 мм.

Расчет фундамента – сколько материалов нужно для основания?

Внутри здания одна несущая стена по длинной стороне (14,4м).

Площади поверхностей

1. Площадь несущих стен по периметру: (8,1+14,4)*2*2,7 = 121,5 м2.
2. Фронтоны (оба) 8,1*1,6/2*2=13 м2.
3. Площадь внутренней несущей стены: 14,4*2,7 = 38,9 м2.
4. Перегородки: 28*2,7 = 75,6 м2.
5. Площадь перекрытий (пол и потолок): 8,1*14,4 = 116,7 м2.
6. Площадь кровли, в горизонтальной проекции, т. е. не учтена длина скатов, для расчета снеговой нагрузки: 15,4*9,1 = 140,2 м2.
7. Площадь кровли, в вертикальной проекции, для расчета ветровой нагрузки: 15,4*1,6 = 24,6 м2.
8. Площадь кровли, с учетом длины скатов: 15,4*5,1*2 = 157 м2.

Рассчитываемые нагрузки

1. 1м2 фронтонов — 35кг/м2.
2. Перекрытие чердачное, неэксплуатируемое — 70кг/м2.

   Примем за 100кг/м2, т. к. на чердаке буду складывать немного хлама.

3. Цокольное перекрытие — 100-150 кг/м2. Примем за 150 кг/м2, т. к. возможна стяжка и керамогранит, что утяжеляет вес перекрытия дома.
4. Кровля металлочерепица — 30 кг/м2.
5. 150 кг/м2 — полезной нагрузки на цокольное перекрытие дома (пол).
6. Снежный покров для Ярославской области 180 кг/м2 крыши.
7. Столб фундамента высотой 190 см, диаметром 20 см: 1,9*0,03*2400= 137 кг/шт.

Расчет веса дома

1. Несущие стены: (121,5 + 38,9)*50 = 8020 кг.
2. Фронтоны: 13*35=455 кг.
3. Перегородки: 75,6*35 = 2646 кг.
4. Перекрытия оба: 116,7*(100+150) = 29175 кг.
5. Кровля: 157*30 = 4710 кг.
6. Снег: 140,2*180 = 25236 кг.
7. Фундамент (допустим 40 столбов) 137*40 = 5480 кг.

Итого округленно: 93700 кг.

Расчет веса дома с мансардным этажом

Исходные данные дома

Размер здания в плане 8,1х10 м. Крыша с уклоном 2/5, двускатная, металлочерепица, со свесами по 0,5 м. Толщина несущих стен 150 мм, перегородок 100 мм.

Внутри здания одна несущая стена по длинной стороне (9,4м).

Площади поверхностей

1. Площадь несущих стен 1 этажа: (8,1+10)*2*2,7= 97,7 м2.
2. Площадь стен 2 этажа с утепленным фронтоном: 1,6*(10+8,1)*2+13= 70,9 м2.
3. Площадь внутренних несущих стен (1 и 2 этажи): 10*2,7*2= 54 м2.
4. Перегородки: 28*2,7= 75,6 м2.
5. Площадь перекрытия (пол и потолок): 8,1*10= 81 м2.
6. Площадь кровли, в горизонтальной проекции, т.

   е. не учтена длина скатов, для расчета снеговой нагрузки: 11*9,1= 100,1 м2.

7. Площадь кровли, в вертикальной проекции, для расчета ветровой нагрузки: 11*1,6= 17,6 м2.
8. Площадь утепленной части кровли: 10*4,2*2= 84 м2.
9. Площадь свесов кровли: 0,5*(11+4,2+4,2)*2= 19,4 м2.

Рассчитываемые нагрузки

1. 1м2 несущей стены 150 мм с утеплителем — 50кг/м2.
2. 1м2 перегородки 100 мм с утеплителем — 35кг/м2.
3. Перекрытие 1 этажа 150 кг/м2.
4. Перекрытие 2 этажа 100 кг/м2
5. Кровля металлочерепица с утеплением — 80 кг/м2.
6. Кровля свесы — 30 кг/м2.
7. 150 кг/м2 — полезной нагрузки на каждое перекрытие.
8. Снежный покров для Ярославской области 180 кг/м2.
9. Фундаментный столб высотой 190 см, диаметром 25 см: 1,9*0,05*2400=230 кг.

Общий вес дома с мансардой

1. Несущие стены: (97,7+70,9+54)*50= 11130 кг.
2. Перегородки: 75,6*35= 2650 кг.
3. Перекрытия двух этажей: 81*150 + 81*100= 20250 кг.
4. Кровля утепленная: 84*80= 6720 кг.
5. Кровля свесы: 19,4*30= 580 кг.
6. Снег: 100,1*180= 18020 кг.
7. Полезная нагрузка двух этажей: 2*81*150= 24300 кг.
8. Фундамент (допустим 22 столба): 22*230= 5060 кг.

Итого: 89 010 кг.

Перед строительством любого сооружения необходимо выбрать тип фундаментной конструкции.

Она является наиболее значимой частью здания.

От её надёжности и прочности будет зависеть продолжительность срока службы строения.

Правильный ответ на этот вопрос позволит избежать ошибок при возведении фундаментного основания и сэкономить количество необходимых материалов.

Определение характеристик грунта

На начальном этапе следует определить характеристики почвы на участке строительства.

Для этого необходимо выкопать несколько ям в различных местах и взять пробы грунта.

Различают почвы следующих типов:

• В состав лессовидного грунта входит глина с большим содержанием пылевидных элементов.

  Земля имеет рыхлую структуру;

• Биогенные почвы состоят из песка и торфяника;
• Глинистый грунт включает в себя песок и глину. На её несущую способность оказывает большое влияние процентное содержание влаги. Сухой грунт может выдержать большое давление;
• Скальная почва характеризуется жёсткой структурой;
• Полускальный грунт отличается от скальной породы отсутствием прочной связи между составляющими элементами;
• Песчаная почва состоит из глины, кварца и различных минералов.

Как выбрать тип основания

Определив вид грунта, можно переходить к выбору подходящей фундаментной конструкции.

В местности со скальной и полускальной почвой можно использовать любой тип фундамента, кроме свайной основы.

Для биогенных, глинистых, песчаных и лессовидных грунтов характерно наличие определённой степени пучинистости.

В зимний период может наблюдаться увеличение объёма грунта в результате перехода воды в твёрдое состояние.

При выборе фундаментного основания для подобной почвы необходимо учитывать уровень расположения грунтовых вод.

Если они находятся на глубине, не превышающей один метр, используют плитный фундамент.

В случае более глубокого размещения подземных вод применяют ленточное основание.

Уровень промерзания почвы. Для пучинистой почвы подойдёт плиточное устройство фундамента.

Его следует закладывать на небольшой глубине.

Также в случае пучинистого грунта можно использовать свайную или заглубленную ленточную конструкцию. Нагрузку на фундаментную основу.

Подготовительный этап расчёта ленточного основания

Параметры фундаментного сооружения можно определить с помощью двух способов: вычислив несущую способность грунта и определив степень его деформации.

Более простым считается первый метод.

При строительстве дома первой начинается строиться фундаментная основа. Но к её проектированию приступают на последнем этапе. Основная роль фундамента – равномерное распределение нагрузки строения на почву.

Предлагаю к просмотру полезное видео:

А её величину можно узнать только после определения типа используемых материалов и их веса.

Перед началом расчёта следует:

• Начертить схему всего строительного сооружения, обозначить на ней все простенки;
• Определить, нужны ли подвальные помещения, рассчитать их глубину;
• Определить высоту цокольной конструкции и тип используемого строительного материала;
• Выбрать тип и толщину утеплительных и гидроизолирующих покрытий для внутренних и наружных поверхностей;
• Узнать вес применяемых строительных материалов;
• На основании этих данных составить таблицу.

Расчёт ленточной фундаментной конструкции

Учитывая характеристики грунта, уровень промерзания и расположение подземных вод подбирают размеры площади фундаментного основания.

Производя расчёты, следует также учитывать существующие нагрузки.

Они могут носить постоянный или временный характер. К временным нагрузкам относятся нагрузки, которые создаёт ветер и снежный покров.

Для каждого конкретного региона они имеют различные значения. Величина постоянных нагрузок не изменяется с течением времени. К такой нагрузке относится вес строительного сооружения.

Производя расчёт площади фундаментной конструкции, следует учитывать, что на 1 см2 фундамента должна приходиться нагрузка, значение которой не превышает несущую способность почвы.

При расчёте также учитывается количество этажей, высота и габаритные размеры строения.

Определяют характеристики и плотность почвы.

После этого переходят к расчёту величины постоянных нагрузок, которые создают стены, перекрытия и кровля. После уточнения полученных размеров начинают возводить основание в соответствии с используемой технологией.

Последовательность проведения работ

Технологический процесс возведения ленточной фундаментной конструкции включает в себя следующие этапы:

• Производятся подготовительные работы.

  Как рассчитать ленточный фундамент для дома

  Размечается строительный участок;

• Роются траншеи и обустраиваются;
• Изготавливается и монтируется деревянная опалубка;
• Монтируется и крепится арматура;
• Производится заливка бетонного раствора;
• Обустраивается гидроизоляционное покрытие;
• Осуществляется засыпка почвы.

Осадка фундаментной основы

Одним из наиболее распространённых дефектов фундаментной основы является её проседание.

Подобный дефект не имеет чётких закономерностей и может проявиться неожиданно.

В результате этого строительное сооружение начинает разрушаться, на стенах могут появиться трещины.

При морозном пучении почва опускается, и основание может просесть. Осадка происходит при вертикальном смещении фундамента.

Причиной её возникновения могут быть:

• Некачественная закладка основания;
• Желание сэкономить денежные средства;
• Использование некачественных строительных материалов.

Для того, чтобы остановить осадку фундаментной основы необходимо:

• Нанести защитное покрытие на поверхность фундамента для исключения воздействия влаги;
• Обустроить вентиляционную систему, способствующую самостоятельному испарению жидкости;
• Изготовить отмостку в наклонной плоскости фундамента;
• Установить систему, позволяющую осуществлять качественный слив воды с крыши строительного сооружения.

Определение типа фундамента

Строительство любого здания начинается с закладки фундамента, то есть основания, на котором держится все сооружение. К выбору фундамента для будущего сооружения нужно подходить весьма ответственно, поскольку от этого будет зависеть качество и долговечность постройки.

Существует четыре вида фундаментов: столбчатые, ленточные, сплошные, свайные. Бывают монолитные и сборные. Они могут возводиться из различного материала (рис. 1).

Для небольшого загородного дома лучше всего делать ленточные или столбчатые фундаменты. Ленточные фундаменты (рис.

2) в основном делаются под здания с подвалами и массивными бетонными, кирпичными или каменными стенами. Такие фундаменты отличаются большой прочностью, и на их возведение не требуется много строительного материала. Кроме того, их не нужно закладывать на большую глубину, особенно если в проекте дома имеется под.

Этот вид фундаментов является самым распространенным и надежным.

Для устройства ленточного фундамента вы можете взять любой материал: раствор из бетона и песка с добавлением гравия или щебня, бут, бетон и т.д. Нет необходимости устраивать широкие ленточные фундаменты по всей их высоте, поэтому расширенной делайте только подошву.

1. Фундаменты из различных строительных материалов: а - бутовый; б - бутобетонный; в - кирпичный с бутобетоном; г - кирпичный; д- кирпичный с бутом; е - бутовый на песчаной подушке

2. Ленточный фундамент: 1 - стена; 2 - цоколь; 3 - отмостка; 4 - цементный раствор; 5 - гидроизоляционный материал; 6 - лага; 7 - пол

Столбчатый фундамент (рис. 3) возводится под здание с деревянными или каркасными стенами. Для его устройства вы можете использовать столбы из различных материалов: деревянные, кирпичные, каменные, бетонные и т. д.

Как правильно рассчитать ленточный фундамент – конкретный пример

Столбы устанавливаются на расстоянии 1,5-2 м друг от друга. Они должны находиться под каждым углом дома и в местах наибольшей нагрузки (под пересечением стен, прогонами, балками, простенками и т.

д.). Если вы решили делать фундамент из кирпичных столбов, то используйте только хорошо обожженный красный кирпич, потому что недостаточно обожженный может стать причиной преждевременного разрушения фундамента.

3. Столбчатый фундамент: 1 - стойка 2-; анкер; 3 - столб; 4 - лаги

Перед изготовлением кирпичных столбов необходимо учитывать то, что они должны быть размером не меньше 50×50 см для двухэтажных зданий и 40 х 40 см для одноэтажных. Чтобы столбы были достаточно крепкими и прочными, в их середину закладывается арматурная сетка или проволока толщиной 6 мм.

При выборе фундамента вы должны обращать внимание на качество грунта. Проверить его можно достаточно простым способом: выройте небольшую яму на месте будущего котлована и посмотрите, из чего состоит грунт.

Если в его состав входят болотная, садовая, лесная земля и другие легкосжимающиеся грунты, то это плохой грунт. Строительство дома на таком грунте будет сопряжено с большими материальными затратами.

Если в состав грунта входят песок, хорошо слежавшиеся и уплотнившиеся строительные отходы, гравий, суглинки, глина, то это грунт удовлетворительного качества. Если грунт представляет собой нетронутый песчаник и гравий или нетронутый скалистый грунт толщиной 1 м и более, то это прекрасный грунт.

Грунт под основание фундамента должен быть однородным, то есть иметь равномерную плотность.

Кроме качества грунта вам необходимо знать и глубину его промерзания, потому что от этого зависит глубина, на которую нужно будет заложить основание здания.

Глубина фундамента должна быть больше глубины промерзания грунта, обычно она составляет 80-100 см.

Глубина закладки фундамента зависит и от уровня грунтовых вод. Если в вашей местности грунты обладают низким уровнем грунтовых вод и расстояние до них в зимний период больше глубины промерзания плюс 2 м, то закладывать фундамент придется не менее чем на полметра.

Если уровень грунтовых вод в зимний период больше глубины промерзания грунта, но меньше глубины промерзания плюс 2 м, то фундамент нужно будет устраивать на глубину промерзания (50 см) и устанавливать его на подушку из песка или гравия.

Если грунтовые воды располагаются на глубине промерзания грунта, то устраивать фундамент придется либо на глубину промерзания грунта, либо на 10-15 см глубже.

Независимо от глубины промерзания грунта фундамент под капитальные стены, которые будут находиться внутри здания, закладывается на глубину 50 см.

В зависимости от типа грунта планируется и угол откоса котлована: вязкий грунт - 0°, сыпучий грунт - 45°, средний грунт - 60°, твердый грунт - 80°, скалистый грунт - 90°.

Теперь о том, какие материалы для фундаментов под наружные стены можно применить в каждом конкретном случае.

Материалом для фундаментов могут служить бут, кирпич, монолитный бетон, бутобетон и, конечно, сборный железобетон.

4. Общий вид сборного ленточного фундамента: 1 - горизонтальная гидроизоляция; 2 - отмостка; 3 - фундаментные блоки; 4 - плита фундамента

Сборные ленточные фундаменты монтируются из бетонных фундаментных блоков шириной 50-60 см (рис.

4). При значительной нагрузке на стены нижний ряд блоков закан- чивается железобетонной подушкой, которая может иметь различную ширину. Минимальная ширина подушки равняется 60 см.

Монтаж блоков из-за их массивности проводится с помощью автомобильного крана. Если для устройства ленточного фундамента используется бутобетон, то на опалубку заливают слой бетона толщиной около 25 ем.

На этот слой и кладутся бутовые камни. Наращивание слоя ведется до самого верха. Минимальная толщина стен бутобетонного фундамента составляет 35 см, а из бутового камня на растворе - 50 см (рис.

5). По прочности такие фундаменты ни в чем не уступают монолитным.

Если основанием под фундамент служат сухие песчаные грунты, то для устройства самого фундамента может быть использован обыкновенный глиняный кирпич (Рис.

6). Способы кладки фундаментных стенок ничем не отличаются от тех, которые применяются при кладке несущих стен. Чтобы не происходило разрушения фундаментов, необходимо предусмотреть качественное выполнение гидроизоляции. При устройстве кирпичных фундаментов их подошву обычно выполняют из монолитного бетона.

При желании можно остановить свой выбор на монолитном бетонном фундаменте (рис. 7). Бетон для монолитных фундаментов готовят на цементе марки 300-400. Заполнителем может служить песок и гранитный щебень.

Состав бетона в частях следующий: цемент - песок - 3, щебень - 4-5. Чем жестче бетон, тем он прочнее.

Рис. 5. Бутобетонный ленточный фундамент: 1 - горизонтальная гидроизоляция; 2 - отмостка; 3 - бутовый камень

6. Общий вид кирпичного ленточного фундамента: 1 - горизонтальная гидроизоляция; 2 - отмостка; 3 - кирпичная кладка; 4 - монолитная фундаментная плита

7. Общий вид монолитного бетонного фундамента: 1 - горизонтальная гидроизоляция; 2 -отмостка; 3 - кирпичная кладка; 4 - монолитная фундаментная плита

Обычно ширина фундамента на 10-15 см превышает ширину вышележащей стены. При недостаточной несущей способности грунта ширину подошвы фундамента увеличивают, делая переход от верхней части к нижней с помощью уступов.

Как уже отмечалось выше, конструкция фундаментов зависит как от характеристик грунтов, так и от уровня грунтовых вод на участке, где будет строиться дом!

Если отметка УГВ находится выше подошвы проектируемых фундаментов, то красный кирпич для стенок фундамента стараются не применять. Фундамент рекомендуется заглублять ниже УГВ, а его боковые поверхности защитить гидроизоляцией.

Чтобы не происходило замачивание и отсыревание стен, фундаменты выводят на 20-30 см выше уровня земли. Эта часть фундамента называется цоколем. Цокольная часть стены, как наиболее увлажняемая, должна выполняться из отборного атмосферо- и морозостойкого материала. В цоколе располагают горизонтальную гидроизоляцию стен.

Бывает, что стены одного здания имеют разную глубину заложения (например, при устройстве погреба не под всем зданием).

Глубина погреба не должна диктовать глубину заложения фундаментов под всем зданием. Это неэкономно и нецелесообразно.

Строительными нормами предписывается при разной глубине заложения фундаментов предусматривать плавный переход от одной глубины к другой. Делается это при помощи уступов. Если грунт плотный, то высота уступа не должна превышать 1 м, а отношение высоты уступа к его длине должно быть 1:1.

При несвязных грунтах неплотной структуры высота уступа не должна превышать 0,5 м, а отношение высоты уступа к его длине должно быть 1:2.

Фундаменты желательно сооружать в самые короткие сроки, сразу же после выкапывания траншей.

Засыпка пазух между стенками фундаментов и котлованов обязательна. Для этого используют вырытый из котлована грунт.

Фундамент — Определение типа фундамента

Возведение фундамента является одним из самых важных и ответственных этапов строительства сооружения – это должен понимать каждый индивидуальный застройщик.

При разработке проекта дома специализированной компанией вся работа ложится на плечи профессионалов (спорное утверждение), которые несут ответственность за все расчеты при проектировании, в том числе и за правильный расчет фундамента. Однако подобные услуги не всегда радуют своей доступностью и качеством (приходится перепроверять, чтобы избежать лишних затрат при покупке стройматериалов), поэтому многие владельцы загородных участков стараются провести расчеты фундамента самостоятельно. В этой статье мы попробуем достаточно подробно расписать процесс расчета фундамента.

Надеемся, что после прочтения материала вопрос «как рассчитать фундамент для дома» перестанет быть открытым. Более подробную информацию рекомендуем поискать в соответствующих СНиПах и СП по строительству .

Грунт.

Еще при покупке участка стоило на минуту закрыть глаза на красоту живописного места и буквально копнуть глубже - ознакомиться с составом почвы.

Ведь от качественных показателей грунта зависит не только трудоемкость возведения построек на участке, но и затраты, связанные с процессом строительства.

Для оценки грунта на строительном участке достаточно выкопать несколько ям или пробурить пару скважин. Почему несколько? Дело в том, что в ряде случаев в пределах нескольких метров почва на участке может быть разной, соответственно, она обладает разными свойствами.

Ни в коем случае не стоит полагаться на результаты исследований у соседей – чревато самыми неприятными последствиями!

Яма выкапывается на глубину 2 метра – этого вполне достаточно, чтобы иметь представление о том, с каким грунтом придется работать. Ниже мы привели список наиболее распространенных типов грунта, с которыми сталкиваются индивидуальные застройщики, стремящиеся построить фундамент и дом своими руками. Уже по внешнему виду грунта, глубине залегания и толщине отдельных слоев можно принимать решение о том, какое основание является предпочтительным, а от какого лучше отказаться.

Скальный и полускальный грунт отличаются высокой несущей способностью, поэтому на них можно возводить практически любой тип фундамента.

По вполне понятным причинам, свайное основание не входит в этот список. Глинистый, песчаный, торфяной, илистый, грунт супесь и суглинок относятся к классу пучинистых, поэтому при строительстве дома на участке, где превалируют такие типы почвы, тип основания для постройки подбирают исходя из:

• глубины залегания слоя пучинистого грунта.

  Например, пласт такой почвы начинается с поверхности и продолжается по всей глубине ямы.

  Можно заменить часть такого грунта непучинистым – песком – и возвести ленточный фундамент, либо отдать предпочтение свайному фундаменту;

• уровня грунтовых вод. Чем ближе к поверхности грунтовые воды, тем больше накладывается ограничений на выбор типа фундамента. Если они находятся на глубине 1 м, лучше отдать предпочтение плитному основанию, если глубже, то можно рассмотреть незаглубленные ленточные;
• глубины промерзания грунта.

  Если грунт пучинистый вплоть до глубины промерзания, его можно заменить непучинистым, либо построить заглубленный ленточный фундамент, или отдать предпочтение свайному основанию. Можно также использовать незаглубленный плитный фундамент.

Карта сезонного промерзания грунтов. (в см.)

Подробнее о грунтах.

Причем, при расчете фундамента необходимо одновременно учитывать сразу три вышеперечисленные характеристики грунта.

Расчёт площади подошвы фундамента.

Важное место в проектировании основания для будущей постройки занимает расчет площади подошвы фундамента.

Данный этап работы проводится по формуле, представленной на рисунке ниже. Полученное в результате вычислений значение – примерная общая площадь подошвы фундамента, необходимая для того, чтобы буквально под нагрузкой не продавить грунт. Если речь идет о строительстве самого дорогостоящего – плитного монолитного фундамента (в статье расчет арматуры на фундамент вы оцените, насколько «экономично» данное решение), то можно и вовсе избежать этих расчетов, ведь достаточно залить плиту под всей площадью дома, а такой подошвы с избытком хватит для предупреждения всех сюрпризов, которые преподносит грунт.

Формула расчёта фундамента.

Расширенно: расчёт ленточного фундамента на надёжность .

Каждый тип грунта, в зависимости от глубины заложения, плотности и пористости, обладает своими показателями сопротивления нагрузкам.

Само собой разумеется, что пласты почвы на большой глубине в результате естественной прессовки отличаются большими значениями сопротивления. Так, если вы планируете строить фундамент на глубину меньше 1,5 м, то расчетное сопротивление грунта примет несколько иное значение. В этом случае оно будет рассчитываться по формуле: R = 0,005R0 (100+h/3) , где:

• R0 – табличное значение расчетного сопротивления,
• h – глубина фундамента относительно нулевой отметки, см.

В свою очередь, многое зависит от грунтовых вод, ведь повышенная влажность грунта уменьшает его сопротивление нагрузке.

Таблица несущей способности грунтов.

Естественно, что при самостоятельном расчете фундамента под дом придется повозиться над вычислением нагрузки от возводимой конструкции, которая будет оказываться на пласты грунта под подошвой фундамента.

Сюда включается:

• суммарная нагрузка от сооружения, в том числе и примерная – от фундамента (используются данные таблицы, представленной на рисунке ниже);
• нагрузка от объектов, которые будут размещены в постройке (камины, мебель, люди);
• вес сезонных нагрузок от снежного покрова. Для средней полосы принимается равным 100 кг на кв.

  м кровли, для южной – 50 кг, для северной – 190 кг.

Полученное в результате вычислений значение площади подошвы фундамента используется при составлении проекта фундамента: выборе ширины ленты (для ленточного монолитного основания) или площади опоры (для столбчатого, свайного типов фундаментов). Рассмотрим конкретный пример расчета фундамента для каменного дома 6 × 8 м. О том, как подбирается арматура для фундамента, пойдет речь уже в отдельной статье.

Коэффициенты надёжности и условий для фундаментов.

Пример расчета фундамента под дом.

Предположим, что мы строим двухэтажный каменный дом 6 × 8 м, проект которого предусматривает в том числе одну внутреннюю несущую стену.

Масса дома с учетом всех нагрузок получилась равной 160 000 кг. Грунт – влажная глина (расчетное сопротивление – 6 кг/см2). Коэффициент условий – 1. Коэффициент надежности – 1,2. Подставляем все значения в формулу расчета площади подошвы фундамента:

S = 1,2 × 160000 / 1 × 6 = 32 000 см2 = 3,2 м2

Для ленточного фундамента: при общей длине ленты примерно (6+8) × 2 + 6 (внутренняя стена) = 34 м минимальная ширина ленты составит 3,2 / 34 = 0,1 м.

Это минимальное значение!

Если рассматривать фундамент для легкого деревянного дома при условии, что минимальная площадь подошвы получилась равной 1 м2, то для возведения свайного фундамента (площадь основания каждой сваи принимается равным 0,07 м2, при условии, что нижняя часть сваи в диаметре – 0,3 м) потребуется: 1 / 0,07 = 15 свай.

Вспомогательная информация.

Ленточный фундамент — пожалуй самый популярный вид фундамента, применяемый в малоэтажном строительстве. Связано это прежде всего с его универсальностью, так как на нём можно строить дом практически из любых материалов. Другой вопрос, что это не всегда экономически целесообразно, но об этом позже. Что представляет из себя данный вид фундамента, понятно из его названия. Это единая конструкция в виде ленты из определённого твёрдого строительного материала расположенная под всеми несущими стенами здания.

По конструктивному исполнению различают монолитные и сборные ленточные фундаменты. Монолитный — сделанный из монолитного железобетона, сборный — фундамент из блоков ФБС или из мелкоштучных материалов (кирпич, бутовый камень).

По глубине залегания ленточные фундаменты делят на заглубленные и мелкозаглубленные, о которых отдельно говорилось

В данной статье будет рассмотрен именно заглубленный монолитный ленточный фундамент.

Основные достоинства:

• высокая прочность и способность выдерживать значительный вес дома;
• большая надёжность и долговечность;
• возможность построить собственными силами;
• возможность соорудить цокольный этаж (подвал).

Недостатки:

• значительные трудовые затраты, в связи с большим объёмом земляных и бетонных работ;
• значительные материальные затраты на бетон и арматуру;
• скажем прямо, сомнительная перспектива сделать качественный фундамент без привлечения строительной техники (об этом ещё будем говорить).

Нельзя выбирать заглубленный ленточный фундамент при строительстве на органических, лессовых грунтах, на торфяниках, на жирных водонасыщенных (пусть даже сезонно) глинах, на мелких и пылеватых песках, особенно подверженных увлажнению.

Важно: Уровень грунтовых вод в идеале не должен подниматься ближе чем на 2 метра к подошве фундамента. В противном случае, возможность выбора данного типа фундамента (особенно при строительстве массивного кирпичного дома) лучше установить при проведении геолого-геодезических изысканий, т.к. она будет определяться именно составом грунтов и его однородностью на площадке. Возможно от данного типа фундамента придётся отказаться или нужно будет делать дренажную систему. Помните, что у ряда грунтов при увлажнении очень сильно изменяется несущая способность. Это может привести к печальным последствиям.

Основные ошибки при строительстве.

1. необдуманный и не обоснованный никаким расчётом выбор основных геометрических параметров ленты фундамента, таких как его высота и ширина.
2. заливка бетона непосредственно в выкопанную траншею, без принятия мер по его гидроизоляции и утеплению;
3. ошибки при выполнении армирования фундамента и при закладке в ленту бытовых коммуникаций;
4. другие ошибки связанные с технологией выполнения работ.

Теперь рассмотрим, как данных негативных факторов избежать.

Расчет ленточного фундамента.

При расчёте необходимо сравнить между собой суммарный вес всего дома и самого фундамента с несущей способностью грунта. Первое должно быть меньше второго, к тому же с определённым запасом. Сделать это можно в следующей последовательности:

I) Обследуем участок застройки. Вся информация по этому вопросу изложена

Основываясь на полученных данных принимаем глубину заложения фундамента на 30-50 см больше расчётной глубины промерзания. При этом Вы должны понимать, что отталкиваясь от расчётной глубины, придётся в первую же зиму соблюдать выбранный тепловой режим в доме. Проще говоря дом должен отапливаться. В противном случае, если дом будет стоять зиму холодным, в расчёт берётся нормативная глубина промерзания.

Ширину ленты фундамента первоначально принимаем равной 20 см. Это минимальное значение, которое в дальнейшем расчёте при необходимости будет увеличиваться.

II) Определяем вес дома , который будет действовать на несущий слой грунта.

Приближенный удельный вес отдельных конструктивных элементов дома приведён в следующей таблице:

Также учтите, что снеговая нагрузка при наклоне скатов более 60º принимается равной нулю.

III) Рассчитываем вес самого фундамента. Из проекта дома нам известна общая длина фундаментной ленты. Её высоту и ширину определили выше, в пункте I . Перемножаем эти значения, получаем объём ленты. Умножаем его на удельный вес железобетона, равный 2500 кг/м³ и тем самым получаем вес фундамента.

Прибавляем эту цифру к весу дома (пункт II ) и получаем суммарную нагрузку на несущий грунт (Р, кг).

IV) Теперь рассчитываем минимально допустимое значение необходимой ширины подошвы фундамента B (см) по формуле:

B = 1,3×Р/(L×Rо) ,

где 1,3 — коэффициент запаса несущей способности;

Р — общий вес дома с фундаментом (пункт III), кг;

L — длина ленты (переведена в сантиметры), см;

Rо — сопротивление несущего грунта, кг/см². Значение его ориентировочно принимаем по таблице ниже:

Ещё раз отметим, что значения несущей способности в таблице приведены для грунтов нормальной влажности. При повышении уровня грунтовых вод до несущего слоя, значения Rо будут сильно меняться (например, у жирной глины может снизиться почти в 6 раз, а у мелкого песка — почти в 4).

V) Если полученное значение ширины ленты оказалось меньше выбранных в начале 20 см, то принимаем итоговую ширину равной именно 20 см. Меньше делать нельзя, т.к. не будет обеспечена прочность фундамента на сжатие.

Если же мы получили ширину превосходящую изначально выбранные 20 см более, чем на 5 см, то нужно повторить расчёт, начиная с III пункта, подставляя при определении массы фундамента уже новую ширину.

Такие повторные расчёты выполняются до тех пор, пока прирост ширины ленты не окажется менее 5 см. Для тех, кто немного запутался, приведём небольшой пример.

Пример упрощённого расчёта ленточного фундамента.

Определим минимально допустимую ширину основания заглубленного ленточного фундамента для 2-х этажного кирпичного дома (см. рис.) размером 10×8 метров с одной несущей перегородкой посередине длинной стороны. Высота стен 5 м, высота фронтонов 1,5 м. Толщина стен 380 мм (полтора кирпича), цокольное и межэтажное перекрытия из пустотных плит, кровля — металлочерепица. Несущий грунт — суглинок с расчётной глубиной промерзания 1,1 метра.

I) Исходя из глубины промерзания принимаем глубину заложения ленты раной 1,6 метра. Ширину ленты для начала берём равной 20 см.

II) Рассчитываем вес дома:

1. Суммарная площадь стен дома вместе с фронтонами и с внутренней несущей перегородкой (также сложенной в полтора кирпича) за вычетом оконных и дверных проёмов в нашем случае будет равна 212 м², а масса их 212 × 200 × 3 = 127 200 кг.

2. Общая площадь цокольного и межэтажного перекрытий 160 м², а масса их с учётом эксплуатационной нагрузки 160 × (350+210) = 89 600 кг.

3. Крыша в нашем примере имеет площадь около 185 м² . Масса её при кровле из металлочерепицы и снеговой нагрузке для средней полосы России будет равной 185 × (30 + 100) = 24 050 кг.

4. Суммируем полученные цифры и получаем 240 850 кг.

III) Вес самого фундамента высотой 1,6 м, общей длиной ленты 44 м и с предварительно принятой шириной 0,2 м будет равен 1,6 × 44 × 0,2 × 2500 = 35 200 кг.

Общий вес дома составит 276 050 кг.

IV) Приняв значение Rо для суглинка равным 3,5 кг/см² и переведя общую длину ленты фундамента в сантиметры, рассчитываем искомую ширину:

В = 1,3 × 276 050 / (4400 × 3,5) = 23,3 см

V) Мы видим что полученное значение не превышает принятые изначально 20 см более чем на 5 см. Поэтому расчёт на этом можно закончить и принять округлённо минимально возможную ширину подошвы фундамента 24 см.

Вывод: сделав ширину подошвы фундамента более 24 см, мы можем рассчитывать, что данный грунт выдержит дом по своей несущей способности.

Теперь в двух словах о том, что было бы если, несущая способность грунта равнялась, например, 2 кг/см². Тогда ширина ленты получилась бы равной 40,8 см. После этого мы возвращаемся к пункту III . Масса ленты становится равной уже 71 800 кг, следовательно общий вес дома 312 650 кг, а уточнённая ширина ленты В = 1,3 × 312 650 / (4400 × 2) = 46,2 см.

Мы видим, что расхождение с предыдущим значением в 40,8 см вновь составило больше 5 см, поэтому снова возвращаемся к пункту III , считаем массу фундамента, всего дома и ещё более уточнённую ширину ленты фундамента. Она, кстати говоря, в этот раз получится равной уже 47,6 см. Расхождение с предыдущим значением всего 1,4 см, поэтому расчет можно остановить и округлённо принять минимально возможную ширину подошвы фундамента 48 см.

Обратите внимание, что 48 см это именно ширина подошвы, а не всей ленты. Её можно заузить, вплоть до 20 см (зависит от толщины стены и конструкции перекрытий), а внизу лишь делается расширение (см. рисунки ниже). По такому же принципу делают сильнонагруженные сборные фундаменты из блоков ФБС. Сначала кладут широкие фундаментные подушки, а уже на них более узкие фундаментные блоки.

В начале статьи упоминалось, что на заглубленном ленточном фундаменте можно построить практически любой малоэтажный дом, но не всегда это целесообразно. Давайте посмотрим — почему? Возьмём для примера небольшой деревянный дом для которого рассчитывался фундамент в статье и попробуем посчитать для него ленту. Получится, что её минимально допустимая ширина составит всего лишь 7,1 см. А делать придётся минимум 20 см. Перерасход только одного бетона составит почти 200%, не говоря уже о всех сопутствующих материалах и работах. Очевидно, что столбчатый фундамент в данном случае будет более правильным выбором.

Таким образом, с расчётом мы более или менее разобрались, теперь непосредственно о самой технологии.

Этапы возведения заглубленного монолитного ленточного фундамента.

1) Что копать — траншеи или котлован?

Иногда ответить на этот вопрос очень просто. Например, если Вы собираетесь строить дом с подвалом, очевидно, что копать нужно котлован. Но если цокольный этаж не намечается, что тогда?

А тогда нужно учесть особенности Вашего проекта, Вашего участка застройки, возможности механизации работ и решить самостоятельно (ну или по совету более опытного знакомого строителя). На что нужно обратить внимание:

• Тип грунта на участке , особенно его сыпучесть — согласитесь, проблематично выкопать траншею с ровными, не осыпающимися от малейшего прикосновения стенками в сухом песчаном грунте. К тому же при большой глубине и работе в ручную — это просто становится не безопасным занятием.
• Толщина плодородного слоя — это особенно актуально, если Вы собираетесь делать полы по грунту. Плодородный слой нужно будет полностью снимать, т.к. он имеет свойство со временем уменьшаться в объёме из-за процессов перегнивания. А в связи с тем, что в некоторых регионах нашей страны этот слой очень толстый, рытьё котлована с последующей его засыпкой непучинистым материалом (песком) становится неизбежным.
• Необходимая ширина подошвы ленты — одно дело, если расчёт требует ширины в 20-30 см, другое, если в 50-60 см. Заливать всю ленту на такую ширину — довольно затратное мероприятие. Её можно сделать уже с расширением в основании, но для этого надо сооружать опалубку. Возиться с опалубкой в узкой глубокой траншее крайне неудобно, поэтому иногда действительно проще выкопать котлован.

2) Подготовка и разметка участка.

Перед началом строительства необходимо провести мероприятия по отводу поверхностных дождевых вод от пятна застройки. Не стоит заливать бетон в раскисший после дождя грунт, а от плохой погоды никто не застрахован. Учитывая рельеф прокопайте при необходимости небольшие водоотводящие траншейки.

Постарайтесь перед выемкой грунта заранее завести на площадку необходимые стройматериалы. Чем короче будет по времени цикл фундаментных работ (вплоть до сооружения отмостки), тем лучше.

О разметке участка подробно будет говориться в отдельной статье.

3) Дальнейший порядок работ зависит от того, собираемся ли мы заливать бетон непосредственно «в землю» или в опалубку.

При заливке в траншею необходимо:

1. выровнять и зачистить дно траншеи;
2. заложить утеплитель, если требуется утепление фундамента;
3. застелить траншею слоем рулонной гидроизоляции;
4. сделать бетонную подготовку — залить на дно траншеи не менее 5 см лёгкого бетона и дать ему затвердеть (это предотвращает повреждение слоя гидроизоляции арматурой и защищает её от коррозии вследствие контакта с грунтом);
5. установить на схватившуюся бетонную подготовку арматурный каркас, проложить бытовые коммуникации;
6. соорудить выравнивающую опалубку цоколя;
7. произвести заливку бетона.

При заливке в опалубку последовательность другая:

1. выровнять и зачистить дно траншеи или участок дна котлована под будущим фундаментом;
2. смонтировать опалубку;
3. сделать бетонную подготовку;
4. установить арматурный каркас, проложить бытовые коммуникации;
5. произвести заливку бетона;
6. разобрать опалубку;
7. сделать гидроизоляцию фундамента;
8. сделать утепление фундамента;
9. произвести обратную засыпку грунта.

В ближайшем времени каждому основному этапу возведения фундамента, такому как , , опалубка, армирование — будет посвящена отдельная подробная статья, т.к. все они требуют особого персонального внимания. А сейчас в завершении ещё несколько общих рекомендаций:

• тщательно выравнивайте и уплотняйте основание под лентой фундамента, особенно если это делается после работы экскаватора. Подошва должна быть ровной и строго горизонтальной. Если нет строительного нивелира, контролируйте гидравлическим уровнем (стоит копейки, продаётся в любом строительном магазине);
• для утепления используйте экструдированный пенополистирол (ЭППС) толщиной 50-100 мм. Пенопласт для этих целей не подойдёт. При закладке утеплителя в траншею, крепить его к боковым стенкам можно, например, пластмассовыми зонтиками (грибками) или просто кусками толстой проволоки, втыкая из в грунт сквозь ЭППС. Для временной фиксации до заливки бетона этого вполне хватит;
• при застилании траншеи гидроизоляцией, делайте достаточные нахлёсты (около 20 см). Лишний рулон много денег не сэкономит;
• при монтаже арматурного каркаса используйте вязальную проволоку, либо пластиковые хомутики. Сварка в данном случае не рекомендуется;
• опалубка должна быть крепкой и надёжной. Заглубленный ленточный фундамент довольно высокий и при заливке бетона она будет испытывать огромное давление. Случаи разрыва опалубки — не такая уж и редкость в строительстве, особенно когда бетон уплотняется хорошим промышленным вибратором;
• заливку ленты производите с миксера. Заглубленный ленточный фундамент — очень массивная конструкция, так в рассмотренном выше примере (фундамент под 2-х этажный дом шириной 24 см) объём бетонной смеси составит почти 17 м³. Залить их самостоятельно с обычной бетономешалки, чтобы не произошло недопустимого послойного затвердевания, просто нереально;
• при заливке желательно использовать вибратор для бетона, в крайнем случае, делайте штыкование заострённым куском арматуры. Также для лучшего удаления воздуха, можно стучать небольшой кувалдочкой по опалубке, если конечно Вы уверены в её прочности;
• снимать опалубку и делать гидроизоляцию можно примерно через 3-7 дней после заливки (зависит от погоды — чем жарче и суше, тем быстрее).
• обратную засыпку заглубленного ленточного фундамента можно производить родным ранее изъятым грунтом с послойным его уплотнением. Использование здесь крупного песка, как при сооружении мелкозаглубленного фундамента, уже не принципиально;
• старайтесь не затягивать с сооружением отмостки.

Пока на этом остановимся. Будем рады видеть Ваши вопросы и особенно Ваш личный опыт в комментариях.

Эта статья предназначена для застройщика, с целью помочь ему произвести элементарный расчет ленточного фундамента под дом, при отсутствии возможности выполнить расчет фундамента для дома профессионалами. Расчет не претендует на 100% достоверность, но позволяет понять основные принципы как рассчитать фундамент для дома. Мы расскажем как рассчитать кубатуру (объем) фундамента, произведем расчет нагрузки на фундамент и определим геометрические размеры фундамента.

Введение

Расчет фундамента при строительстве дома включает:

• расчет по несущей способности грунта;
• расчет на деформацию грунта.

Мы рассмотрим пример расчета фундамента по несущей способности грунта, т.к. он достаточно прост и доступен застройщику обладающему знаниями в математике и физике в объеме средней школы.

Расчет состоит из трех этапов:

1. Определение веса конструкций дома, снеговой, полезной нагрузок и удельного давления на подошвенный грунт фундамента.
2. Определение размеров фундамента.
3. Корректировка размеров фундамента.

Далее подробно разберем все три этапа. А в следующих статьях будет рассмотрено три примера данного расчета для разных видов домов (расчет фундамента для дома из кирпича, расчет фундамента для каркасного дома и расчет фундамента для дома из газобетона).

Определение веса конструкций дома

1.1. Расчет веса конструкции дома

• Фундамент. Подробно выбор параметров ленточного фундамента изложен в статье ;
• цоколь и его отделка;
• полы, в том числе цокольное перекрытие;
• стены;
• внутренние перегородки;
• отделка стен (внутренняя и наружная) и перегородок;
• окна;
• двери;
• потолочное перекрытие и отделка потолка;
• стропильные конструкции крыши;
• материал покрытия крыши;
• лестницы;
• металлические крепежные изделия (гвозди, скобы, металлические стяжки и т.п.);
• тепло и гидроизоляция.

Чтобы определить объем этих элементов без графических работ не обойтись. Обладая элементарными познаниями в черчении, не трудно будет выполнить эскизы (справка: эскиз это чертеж, выполненный от руки) всех элементов конструкции дома участвующих в расчете. Элементы должны быть прорисованы не обязательно с точностью до миллиметра, а максимально приближенно к будущей реальной конструкции. По этим эскизам определяем объем конструкции. Для прямоугольных форм конструкций, характерных для строительства, определив геометрические размеры Д (длина), В (высота), Ш (ширина) и перемножив их, получаем объем V (объем). Если конструкция сложной прямоугольной формы, ее необходимо разбить на простые геометрические фигуры. Размерность элементов можно брать в сантиметрах или метрах, получая объем в см 3 или м 3 .

Удельный вес Y (кг/м 3) основных строительных материалов приведен в (по данным СНиП II-3-79). Однако в бурно развивающейся строительной отрасли появляются все новые материалы. Их удельный вес можно легко найти в интернете, проведя поиск физических характеристик конкретных строительных материалов.

Теперь зная объем и материал всех этих элементов, определяем их вес, умножая объем V м 3 конструкций на удельный вес материалов Y кг/м 3 , из которых они изготавливаются, получаем вес конструкции Р в килограммах, который можно перевести в тонны (1т=1000 кг).

Применяя стандартные строительные элементы, при строительстве дома, например плиты перекрытий, фундаментные блоки, различные балки, теплоизоляционные маты, гидроизоляционные покрытия, листовые ДВП, стальной профнастил и т.д., мы, по нормативным документам, можем сразу определить их вес в зависимости от размера и количества, что упрощает расчет.

*На условно непучинистых (крупнообломочных с пылевато-глинистым заполнением, мелких и пылеватых песках и всех видах глинистых грунтов твердой консистенции) при нормальной глубине промерзания до 1 м - не менее 0,5 м, до 1,5 - не менее 0,75 м, от 1,5 до 2,5 м - не менее 1 м;

Толщина фундаментов зависит от категории грунта и, как правило, принимаются не менее 350 мм.

Руководствуясь объективными данными (проектом дома, рекомендуемой минимальной шириной фундамента и т.п.) и рекомендациями по устройству фундаментов определяем (в метрах) его геометрические размеры: длину Д, высоту В, ширину Ш . Перемножив эти величины, мы производим расчет объема фундамента ДхВхШ=V (объем в м 3) . Для определения веса фундамента его объем V умножаем на удельный вес Y и получаем вес Р в килограммах (п ереводим их в тонны).

Необходимо отметить, что основным параметром для дальнейших расчетов фундамента будет являться ширина его подошвенной части, т.к. от нее зависит удельное давление на грунт). Исходя из этого, мы будем оценивать достаточность площади (м 2) подошвенной части фундамента (Д х Ш) для работоспособного фундамента. Здесь Ш является переменной функцией, которую мы и будем подбирать по расчетам.

1.2. Определение снеговой нагрузки дома

Умножив площадь крыши на характеристические значениям веса снегового покрова, получим снеговую нагрузку на дом. Эта величина зависит от районов строительства. Для России определена в СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия", для Украины определена в ДБН В.1.2-2:2006 "Нагрузки и воздействия". Карты районирования территорий России и Украины по снеговой нагрузке приведены в .

В зависимости от угла наклона одно и двухскатной крыши, применяется поправочный коэффициент μ . Умножая на этот коэффициент величины 80-180 кг/м 2 , уточняем снеговую нагрузку:

Поправочный коэффициент μ в зависимости от угла (а) наклона одно и двухскатной крыши.

μ =1 при а≤25º, μ = 0 при а>60º . При промежуточных значениях а , коэффициент μ экстраполируется.

1.3. Расчет полезной нагрузки дома

Нагрузка от мебели, печки, бытовых и хозяйственных аппаратов и оборудования, максимальное количество людей в доме и т. д., т.е. все, что будет находиться в доме. Обычно эта величина (с запасом) принимается равной общей площади дома умноженная на 180 кг/м 2 .

1.4. Определение удельного давления на подошвенный грунт фундамента

Сложив все полученные величины: вес всех элементов конструкции, снеговую нагрузку, полезную нагрузку, получаем общий вес дома (в тоннах) воздействующий на фундамент. Разделив общий вес дома на общую площадь подошвы фундамента (в метрах квадратных), мы получим удельное давление на грунт под подошвой фундамента от всех нагрузок действующих на дом и обозначается эта величина - Р, т/м 2 .

Определение размеров фундамента

Различные виды грунтов воспринимают без осадки определенные величины удельных нагрузок Р, т/м 2 . Этот показатель называется - расчетным сопротивлением грунта и обозначается как R, т/м 2 .

Основное условие для надежной работы фундамента: величина удельного давления дома на подошвенный грунт (описанная в п.1.3.) должна быть меньше расчетного сопротивления грунта.

Т.е. P < R , (1).

Как определить R ? Эта величина регламентирована в нормативной документации - ДБН В.2.1-10-2009 "Основания и фундаменты сооружений". ().

Зная категорию грунта под подошвой фундамента (по геологическим исследованиям, отрывкой контрольных шурфов и т.д.) по таблицам приложения 4, приблизительно определяется величина R .

Например, величины R для грунтов, т/м 2:

• Галька (щебень) 60-40;
• Гравий 50-35;
• Песок крупный 60-50;
• Средний 50-40;
• Супеси 30-20;
• Суглинки 30-10;
• Глина 60-10.

Если выполняется требование (1) , значит, расчет выполнен правильно. Для создания запаса прочности фундамента, перекрывающего неточности в выборе исходных данных, необходимо чтобы величина R была на 15-20% больше, чем Р .

Корректировка размеров фундамента

Если R равна или меньше Р (с учетом 15-20%), необходимо уточнить размеры фундамента. В первую очередь увеличить площадь его подошвы.

Если R значительно больше, чем на 15 - 20% Р , тогда для экономии средств можно уменьшить размеры фундамента.

Откорректированные размеры фундамента следует проверить расчетным путем, как изложено выше. При этом необходимо учесть, что уменьшение размеров фундамента влечет к уменьшению его веса. Следовательно, в проверочном расчете необходимо закладывать новый вес фундамента.

Как самостоятельно определить тип грунта на участке

Индивидуальные жилые дома имеют сравнительно небольшие размеры и вес, который могут воспринимать все грунты, за исключением илов и торфяников. Поэтому их можно строить без проведения специальных геологических изысканий, самостоятельно обследовав грунт в пределах строительной площадки.

Для этого отрывают пробный колодец - шурф размером 0,8х0,8 и глубиной 2,0-2,5 м. По мере заглубления через 0,5 м берут пробы грунта, маркируют и размещают отдельно друг от друга в какие либо емкости, исключив попадания на них осадков (складируют в помещении, под навесом) и испарения из него влаги (изолируют, например полиэтиленовой пленкой).

Для определения вида грунта собственными силами, можно провести простые тесты:

1. Небольшую порцию грунта обильно смачивают водой, затем из полученной массы, между ладоней рук скатывают жгут (Ø12-15 мм, длиной 10-15 см) и загибают в кольцо. Кольцо из супеси рассыпается на мелкие фрагменты, из суглинка на 2-3 части, из глины - кольцо остается целым;

2. Для определения коэффициента пористости: из тестируемого грунта вырезают кубик размером 10х10х10 см и взвешивают. Полученная величина является объемной массой грунта в естественном состоянии. Затем этот грунт измельчают и уплотняют, удаляя из кубика воздушные поры. Затем измеряют объем полученной массы грунта, т.е. находят объемную массу грунта без пор. Коэффициент пористости (Е) определяется по формулам:

E=1-Y 0 /Y;

Y 0 =G/V 0 ;

Y=G /V 1

где Y 0 , Y - объемный вес грунта в естественном и уплотненном состоянии, G -вес единицы объема грунта, V 0 и V 1 - объем грунта в естественном и уплотненном состоянии. Y-кг/см 3 , G-кг, V-см 3 .

При вырезании кубика из грунта он может рассыпаться. Ничего страшного - объем известен и нам нужен только вес. Объем грунта без пор можно определить мерным стаканом или другой мерной емкостью.

Пример: исходные данные - грунт суглинок, V 0 =1000 см 3 ; G=2,01 кг; Y 0 = 2,01 кг: 100 см 3 = 0,0201 кг/см 3 .

Полученные данные: V 1 =301 см 3 . Y=2,01 кг: 301см 3 =0,0667 кг/см 3 .

Рассчитываем Е=1-Y 0 /Y=1-(0,0201 кг/см 3: 0,0667 кг/см 3)=-0,3=0,7.

Коэффициент пористости Е=0,7.

3. Показатель текучести определить более сложно, но существуют такие критерии: при нулевой текучести лопата в глину почти не входит, при текучести = 1 глина прилипает к лопате намертво.

Определение других видов грунтов, приведенных в таблицах ДБН, не составляет особого труда. Если возникают сомнения в определении вида грунта, нужно принимать значение расчетного сопротивления грунта сжатию в сторону уменьшения, т.е. перестраховаться и сделать подошву фундамента несколько шире, чем нужно.

При встрече на участке строительства биогенных (торфяников, илов и пр.) засоленных, набухающих либо просто непонятных грунтов необходимо приостановить строительство и пригласить специалистов.

Грунт считается упругопластическим материалом. Под действием нагрузки, не превышающей определенного значения, он способен сжиматься и расправляться после ее снятия. Расчет фундамента на такую нагрузку называется расчетом по несущей способности грунта.

При увеличении нагрузки происходит необратимое смятие грунта. Расчет в таком случае называется расчетом на деформацию грунта. Его могут выполнить только квалифицированные специалисты, при наличии инженерно-геологических исследований грунтов на участке.

Заключение

Представленная упрощенная методика расчета фундамента по несущей способности грунта, предназначена для понятия застройщиком общих принципов работы по конструированию и возведению ленточного фундамента при загородном строительстве. Она позволяет с достаточной степенью достоверности определить основные размеры будущего ленточного фундамента. При необходимости, для полного расчета фундамента (плюс расчета по деформации грунтов) необходимо обратиться к квалифицированным специалистам.