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.
Влияние грунта на фундамент и глубину его заложения, расчет фундамента по несущей способности грунта
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.
- Общий вес возводимой конструкции – крыша, перекрытия, стены, фундамент.
- 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:
- Для гравелистых или крупных песков сопротивление составляет 3,5-4,5 кг/см2;
- Для песка средней крупности – 2,5-3,5 кг/см2;
- Для мелких влажных песков – 2-3 кг/см2;
- Для мелких очень влажных песков – 2-2,5 кг/см2;
- Для твердой глинистой почвы – 3-6 кг/см2;
- Для пластичной глинистой почвы – 1-3 кг/см2;
- 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:
- Бутовый камень – 1600-1800 кг/м3;
- Кирпич и бутобетон – 1880-2200 кг/м3;
- Железобетон – 2200-2500 кг/м3.
Удельный вес стен, в соответствии с используемыми материалами:
- Деревянных каркасно-панельных стен – 30-50 кг/м2;
- Брусчатых, бревенчатых – 70-100 кг/м2.
Для расчета фундамента требуется определить нагрузку перекрытия:
- Для чердачных перекрытий – 150-200 кг/м2;
- Для цокольных перекрытий – 100-300 кг/м2;
- 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:
- В скальном и полускальном грунтах необходимо снимать лишь верхний просадочный слой, там можно выполнить мелкозаглубленный ленточный фундамент.
- Пучинистый грунт поднимается при промерзании, а затем проседает, это приводит к трещинам. В этом грунте фундамент закладывается ниже, чем глубина промерзания.
При расчете фундамента для будущего дома глубину заложения фундамента выбирают исходя из нагрузок на него. Они делятся на постоянные и временные
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.
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.
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!
Расчет фундамента под дом: выбор основания под строительство, параметры для подсчета основной и снеговой нагрузки, определение веса и нагрузки, формула для
На сегодняшний день в зависимости от грунта, на котором планируется возведение здания, используют три основных вида первоэлемента.
- Монолитный.
- Ленточный.
- Столбчатой.
Каждый из вышеописанных видов фундамента имеет свои преимущества и недостатки. Обусловлено это тем, что каждый тип основания по-разному ведёт себя на различных грунтах в зависимости от этажности возводимого здания.
Монолитный
Представляет собой решетчатую монолитную плиту из железобетона. Изготавливается методом заливки всей площади будущего здания бетоном. Такой тип основания имеет большую популярность при строительстве зданий на плывучих или рыхлых почвах.
Преимущества:
- Простота изготовления.
- Возможность возводить постройки на грунтах, имеющих плавучесть или большую просадку.
Недостатки:
- В связи с, необходимостью большого количества бетона и арматуры такой вид фундамента является дорогостоящим.
- Сильно трудоёмкий процесс изготовления.
Ленточный
Изготавливается из железобетона и закладывается только под несущие стены здания и меж комнатных перегородок. Такой вид первоэлемента предпочтительно используется для зданий с тяжёлыми стенами или перекрытием. Также для зданий, в которых требуется произвести оборудование подвального помещения.
Преимущества:
- Высокая прочность.
- Длительный срок службы.
- Возможность использования для домов разной формы.
Недостатки:
- За счёт необходимости проводить земляные работы сильно затягивается процесс строительства.
- Высокие экономически затраты на материалы.
- Трудоёмкий процесс.
Столбчатой
Является одним из распространённых видом основания, так как имеет низкую стоимость изготовления. Как правило, применяется на плывучих грунтах для зданий с лёгкими стенами. Изготавливается методом установки железобетонных столбов, а место между ними засыпается землёй.
Преимущества:
- Не требует трудоемких затрат для сооружения.
- Низкая стоимость изготовления.
Недостатки:
- Сложность монтажа.
- Нельзя применять для зданий с тяжёлыми стенами.
- Низкая устойчивость на плавучих грунтах.
Главным аспектом выбора фундамента является тип грунта, на котором планируется строительство здания. Также выбор первоэлемента зависит от типа здания его этажности, тяжести стен и перекрытия.
Влияние грунта на глубину заложения фундамента
Незнание особенностей почвы, на котором планируется возведение, какого-либо здания может привести к тому, что оно начнёт проседать и разрушатся.
Как правило, верхний слой земли имеет значительное количество органичных остатков, что влияет на его неравномерное проседание и усадку. Следовательно, такой слой грунта не может быть использован в виде подушки под основание.
Крупные, средне песчаные почвы и гравийные лучше всего подходят для закладки фундамента. Минимальна, глубина для закладки может быть 0.5 метра. В случае если грунт состоит из мелкого песка или супеска стоит учитывать уровень грунтовых вод. Так как песок, набравшись водой, теряет свои несущие свойства. Также при промерзании такого грунта он может вспучиваться и неравномерно проседать.
Что касается глинистых и супесчаных грунтов, то они имеют хорошие несущие свойства, но при намокании начинают проседать под собственным весом.
Для того чтоб определить на какую глубину необходимо закладывать фундамент нужно руководствоваться следующими особенностями.
- Этажность здания, тип его конструкции, тяжесть стен и перекрытия.
- Величина нагрузок на будущие основание.
- Глубина заложения первоэлемента у соседних зданий (если они присутствуют).
- Геологические и гидрогеологические свойства грунта, на котором планируется строительство.
- Подошва земли под фундамент не должна быть пучинистой.
- Максимальная глубина промерзания грунта в местах, где планируется строительство.
Имея все сведенья вышеописанных особенностей можно определить наиболее подходящую глубину для закладки фундамента.
Формула расчёта кубической площади фундамента
Для подсчёта кубической площади первоэлемента используют формулу вычисления объёма. Для которой использую следующие данные:
- Ширина.
- Высота.
- Длина.
Эти данные перемножают между собой и получают кубическую площадь основания. Пример ШхВхД = кубическая площадь. Также стоит помнить, что бетон имеет свойство усадки при высыхании, происходит это вследствие испарения из него воды, так что при расчёте кубической площади стоит учитывать этот фактор. На сколько процентов бетон даёт усадку зависит от марки бетона и узнать эти данные можно из его спецификации.
Как рассчитать
Для каждого вида первоэлемента присутствует свой способ вычисления необходимого объёма бетона. Также для подсчёта необходимо знать тип грунта и его несущие свойства. Расчёт объёма первоосновы для каждого из видов производится следующим образом:
- Монолитной плиты. Для вычисления плиточного основания необходимо знать площадь возводимого здания и толщину заливаемого первоэлемента. Имея эти значения достаточно перемножить их между собой для получения необходимого количества кубов бетона. Также если в конструкции первоосновы предусмотрены ребра жёсткости необходимо рассчитать объем каждого ребра и прибавить их к общему количеству кубических метров фундамента.
- Ленточного основания. Для подсчёта объёма ленточного первоэлемента достаточно разделить его на условные стены. После чего высчитать их объем, умножив их ширину на высоту и длину. Полученные результаты необходимо суммировать между собой. Таки образом будет известно, сколько кубическим метров бетона необходимо для закладки ленточной первоосновы.
- Столбчатого основания. Подсчёт объёма свайного первоэлемента производится следующим способом, объем одного свая умножается на их количество, в результате получается необходимое количество бетона. Единственной сложностью при вычислении свайного фундамента это калькуляция объёма одного столба, так как их форма может быть как цилиндрическая, так и пятиугольная. Подсчёты объёма несложных цилиндрических форм производятся следующим образом: площадь круга (3,14*R^2, где R – это радиус сваи, половина его диаметра) основания столба умножается на его высоту.
Также при калькуляции объёма первоосновы могут возникать более сложные вычисления. Например, когда на одном объекте используется несколько видов фундамента. В таких случаях необходимо произвести отдельный расчёт каждого из видов, после чего суммировать полученные результаты.
Пример расчёта
Допустим, необходимо произвести закладку ленточного основания под одноэтажный жилой дом длиной 10 метров и 6 шириной на ровном участке. При этом почва гравийная и минимальная глубина первоэлемента может быть 0.5 метра. Ширина фундамента также планируется 0.5 метра.
Следовательно, имеются все необходимые данные для того что произвести расчёт который состоит из следующих этапов:
- Необходимо узнать общую длину закладываемого фундамента. Для этого необходимо длину и ширину здания суммировать между собой. Пример Д 10мх2 = 20м и Ш 6мх2 = 12 м, 20м+12 м = 32 м общая длина основания.
- Имея общую длину первоэлемента можно произвести расчёт кубической площади, умножив его высоту на ширину и длину. Пример 0,5м х 0,5м х 32м = 8 метров кубических.
Исходя из результатов примера, следует, что для закладки фундамента под дом размерами 10 на 6 метров приблизительно (так как неизвестен процент усадки бетона) необходимо 8 кубометров бетона.
В случае если будет использоваться на то же дом плиточное основание, то расчёт будет следующий:
- Нужно узнать общую площадь первоосновы, для этого длину здания умножаем на его ширину. Пример Д 10м х Ш 6м = 60 метров квадратных.
- Полученный результат общей площади фундамента необходимо умножит на его толщину. Пример 60 м2 х Т 0,5м = 30 метров кубических.
Как видно из примеров, процедура расчёта кубической площади основания не содержит в себе чего-то сверх естественного, так что его расчёт сможет произвести любой человек, не имеющий архитектурного образования.
Ориентировочная стоимость
- Земляные работы. Стоимость земляных работ в среднем составляет 150 рублей за кубический метр.То есть за канаву глубиной 0,5 м и шириной 0,5 м для ленточного первоэлемента под дом 10 на 6 метров придётся заплатить 1200 рублей. Пример Д 10мх2 =20м и Ш 6м х 2 = 12м, 20м + 12м = 32м, Д 32м х Ш 0,5м х Ш 0,5 м = 8 кубометров земли которые умножаем на стоимость работы 8х150 = 1200 рублей.
- Укладка песчаной подушки. После того как яма будетготова необходимо изготовить песчаную подушку по всему периметру фундамента толщиной 0,2 метра. Следовательно, 32мх0,5м х 0,2м = 3,2 кубометра песка. Приблизительная стоимость песка составляет 600 рублей за куб 600х3,2 = 1920 рублей. Также нужно учитывать стоимость работы, которая составляет 100 рублей за куб выходит 1920+320 = 2240 рублей.
- Укладка щебёночного основания. Щебень для фундамента также укладывается по всему его периметру толщиной 0,2метра. Из предыдущих расчётов известно, что при такой толщине необходимо 3,2 кубометра щебня. Стоимость щебня с доставкой ориентировочно 1500 рублей, а стоимость его укладки 150 рублей за куб. В результате получается 4980 рублей за работу и щебень.
- Установка опалубки. Для опалубки, как правило, используют обрезную доску толщиной не менее 0,2 миллиметра и брус 50 х 50 мм для распорок. При высоте опалубки в 0,5 м и ширине доски в 30 см и длине 6 метров понадобится 16 штук. Стоимость одной доски приблизительно составляет 200 рублей за штуку, получается 3200 плюс 700 рублей за брус итого 3900 за опалубку.
- Заливка бетоном . Как известно из предыдущих расчётов для заливки фундамента необходимо 8 кубометров. Стоимость одного кубического метра бетона марки М 300 составляет 4200 рублей. Получается что затраты на бетон составят 33600 рублей.
Рассчитав приблизительную стоимость работы и материалов можно подвести итог, 1200+2240+4980+3900+33600 = 45920 рублей выйдет ориентировочная стоимость ленточного основания.
Проект нужен при строительстве любого дома. Он не обязательно должен быть профессиональным, то есть выполненным специалистом строительной или проектной организации. Эти расчёты можно выполнить и самостоятельно хотя-бы для того, чтобы достаточно точно представлять количество бетона в кубометрах, необходимое для заливки фундамента. Ведь это важнейший расчёт, правильность которого позволит избежать, например, перерасхода строительного материала, а значит и сэкономить.
Исходные данные, которые потребуются для определения количества бетона, необходимого для заливки фундамента, будут следующие:
- тип фундамента, определяемый в зависимости от таких характеристик, как нагрузка на него (зависит от материала стен: и имеют разный вес) и несущая способность грунта;
- конфигурация фундамента, т. е. его размеры и геометрия.
Расчет бетона для ленточного фундамента
Ленточный фундамент являет собой неразрывную жёсткую конструкцию, прокладываемую под каждой несущей стеной здания и образующую замкнутый контур. С этими особенностями связан метод расчёта фундамента данного типа.
Основные формулы расчета объема бетона для фундамента
Для подсчёта количества бетона потребуются следующие данные:
- Ширина и высота ленты фундамента,
- Суммарная длина ленты.
Значение ширины ленты фундамента определяется исходя из того, какой у последнего должна быть площадь опоры. Обычно эта величина составляет 20-40 см. Высота ленты определяется высотой надземной части фундамента, которая обычно составляет не более 50 см, а также глубиной его заложения, могущей достигать нескольких метров.
Данная величина определяется исходя из нескольких факторов, например, насколько глубоко проходят грунтовые воды под строящимся зданием, а также глубины промерзания почвы. Например, в песчаной почве и в водонасыщенных грунтах наиболее оправданной считается глубина заложения 2,5 м. Для небольших же дачных домов в обычных условиях средней полосы хватит и полутора метров. Соответственно, для определения высоты ленты такого фундамента к 1500 см глубины заложения нужно будет прибавить 40 см надземной части.
Суммарная длина ленты будет целиком определяться конфигурацией фундамента. В большинстве случаев подсчёт суммарной длины не вызывает затруднений – к общей длине внешних стен нужно прибавить внутренние несущие. А объём бетона мы получим простым умножением длины фундамента на его высоту и ширину:
Vб = lhs, где l, h и s – это длина, высота и ширина фундамента соответственно.
Следует учитывать, что количество бетона, рассчитанное по данной формуле, не учитывает неизбежные потери при транспортировке, заливке, при уплотнении смеси, её утечке через зазоры, а также впитывание в деревянные элементы опалубки. С другой стороны, в конструкции присутствуют и металлическая арматура, которая, уменьшая полезный объём, несколько компенсирует потери.
Однако последние на практике получаются всё же гораздо более значительными, поэтому результат, полученный по формуле, представленной выше, нужно подкорректировать:
- округлить в сторону увеличения до целого числа,
- увеличить значение ещё на 1,5-2%.
То есть окончательная формула подсчёта количества бетона для ленточного фундамента примет следующий вид: V = Vб + 0,02Vб
Количество бетона для плиточного фундамента
Плиточный фундамент – это обычная монолитная железобетонная плита в основании здания. Соответственно, чтобы посчитать объём бетона, необходимый для заливки данного типа фундамента, нужно просто перемножить его длину, ширину и высоту. Минимальная высота для такого типа фундамента – 10 см. В соответствии с этим можно привести примерные данные о расходе бетона на здание со сторонами, например, 8 х 8 м:
- 10-сантиметровая плита – 3,6 м 3 ;
- 20-сантиметровая плита – 7,2 м 3 ;
- 30-сантиметровая плита – 10,8 м 3 ;
Однако конструкция данного типа имеет и некоторые свои особенности, которые напрямую влияют на расход бетона. Так, чтобы плита была жестче и устойчивее к деформациям, по её краям, а также в продольном и поперечном направлении с шагом примерно 3 метра делают рёбра жёсткости, разделяющие фундамент на квадраты.
Выполняются они обычно на нижней поверхности по причине, во-первых, более простой технологии заливки, а во-вторых, так верхняя часть плиты остаётся гладкой. Соответственно, на данные рёбра жёсткости также потребуется бетон в количестве, которое можно рассчитать, зная площадь их сечения и общую протяжённость.
Рёбра могут быть как прямоугольными, так и в виде трапеции. Высота этих элементов конструкции плиточного фундамента обычно берётся равной толщине последнего, а ширина – примерно 80% от высоты. Таким образом, формула расчёта количества бетона для плиточного фундамента с прямоугольными рёбрами жёсткости довольно проста:
Vб = lhs + lр*sр*h, где следующие величины:
- l, h и s – это соответственно длина, высота и ширина плиты;
- lр, sр – общая длина рёбер жёсткости и их ширина соответственно.
Если же последние планируется выполнить с поперечным сечением в виде трапеции, а не прямоугольника, то подсчёт объёма бетонной смеси, необходимой для заливки этих рёбер, сведётся к умножению площади поперечного сечения этой трапеции на общую длину рёбер.
Трапециевидные рёбра имеют свою особенность – обычно соотношение длин их оснований равняется 1,5, то есть большее основание ребра будет примерно в полтора раза длиннее его высоты, а меньшее – равняться высоте или даже быть несколько короче – до 80% от её значения.
Напомним формулу подсчёта площади трапеции:
S = h(a+b)/2, где a и b – основания, h – высота трапеции.
Таким образом, формула расчёта объёма плиточного фундамента с трапециевидными рёбрами жёсткости будет иметь вид:
Vб = lhs + lр*h(0,8h+1,5h)/2
Методика расчёта объёма бетона для обустройства столбчатого фундамента
Даже из названия ясно, что столбчатый фундамент представляет собой набор бетонных свай, вкопанных в землю. Они, как правило, располагаются в местах пересечений стен дома, но при необходимости вкапываются и в пролётах. Оголовок – верхняя часть сваи, располагается обычно на высоте 40-50 см, однако полная высота определяется ещё и нижней её частью – основанием.
Одно из преимуществ столбчатого фундамента – экономичность, то есть расход бетона на него заливку получается минимальный. Расчёт количества бетона также не должен вызвать больших затруднений. Для столбиков круглого сечения при проведении подсчётов нужно знать следующие начальные данные:
- количество свай,
- радиус поперечного сечения,
- высоту.
Нетрудно догадаться, что объём одного такого столбика будет равен высоте, умноженной на площадь поперечного сечения сваи. Последняя равняется квадрату радиуса, умноженного на 3,14. Соответственно, объём бетона будет вычисляться по формуле:
V = 3,14R 2 nh, где R, n и h – радиус, количество свай и их высота соответственно.
Если используются столбики квадратного сечения, то расчёт становится ещё проще:
V = a*h*n, где a – длина стороны сваи.
Чтобы реализовать своими руками проект коттеджа, обеспечив высокий эксплуатационный ресурс, необходимо рассчитать ленточный фундамент. Основными параметрами вычислений являются размеры ленты, диаметр, количество, расположение арматуры внутри нее. Благодаря современным технологиям, отметка промерзания практически не влияет на расчеты, однако необходимо учесть геологию в пятне застройки, рельеф, сборные нагрузки, уровень УГВ.
Пошаговый расчет ленточного фундамента
Силы пучения для любого погруженного в грунт фундамента компенсируют несколькими способами:
При соблюдении всех этих условий МЗЛФ достаточно рассчитать по несущей способности.
Глубина залегания
Остальные параметры назначаются, исходя из эксплуатационных условий, геологии в пятне застройки. Например, глубина залегания выбирается в зависимости от факторов:
- расчетное сопротивление грунта – желательно опирать здание на пласты с нормальной несущей способностью
- уровень УГВ – в идеале должен быть хотя бы на 1 м ниже подошвы МЗЛФ
Чаще всего для тяжелых коттеджей (кирпич, шлакоблок, пенобетон) ленточный фундамент
заглубляют на 40 – 70 см. Для легких построек располагают на поверхности, заменив пахотный слой (40 – 60 см) щебенчатой, песчаной подушкой.
Необходимо учесть, что для монолитых конструкций, заливаемых в опалубку, необходима подбетонка. Стяжка из тощего бетона всегда изготавливается вдвое шире ленты, что позволяет повысить площадь опирания. Ленточный фундамент глубокого заложения по умолчанию опирается на несущий пласт.
Высота ленты
Если в проект заложен малозаглубленный ленточный фундамент , высота над отмоской назначается с учетом факторов:
При соблюдении всех этих условий эксплуатация будет намного комфортнее, ресурс силовых конструкций выше.
Ширина ленты
Существует конструкционное ограничение минимальной ширины МЗЛФ – 25 см для садовых домиков, 30 см для жилищ. Для обеспечения несущей способности можно дополнительно рассчитать конструкцию по расчетному сопротивлению грунта в зависимости от сборных нагрузок:
- первый показатель берется из таблиц СП 22.13330 (для перестраховки лучше взять минимальное значение 0,8 кг/см 2 для пылеватых водонасыщенных песков)
- второй рассчитывается самостоятельно (ветровая/снеговая нагрузка + вес мебели + масса конструкций)
Все данные по нагрузкам так же имеются в таблицах СП (например, нагрузки от квадратного метра перекрытий, стен, ветра, снега). После чего, станется разделить сборную нагрузку вначале на длину фундамента, затем на расчетное сопротивление грунта. В 90% случаев результат обеспечивает 2 – 3 кратный запас несущей способности для легких построек, тяжелых кирпичных коттеджей.
Например, ленточный фундамент 9 х 8 м для одноэтажного газобетонного коттеджа на суглинке дает результат 19,1 см, что гораздо меньше разрешенных 30 см, которые предписывают нормы СП.
Расчет арматуры
Перед укладкой бетона внутрь опалубки необходимо установить арматурные каркасы. Для этого необходимо рассчитать сечение прутков, хомутов, общее количество арматуры, определиться с толщиной защитного слоя бетона. Согласно СП63.13330 (ж/б конструкции), минимальный коэффициент армирования в поперечном сечении ленты должен быть не меньше 0,1%.
Практика показывает, что в этом случае обеспечивается многократный прочностной запас конструкций на усилия растяжения, для компенсации которых и используется арматура внутри бетона. С нагрузками сжатия этот материал легко справляется без посторонней помощи.
Проще всего понять принцип вычислений на конкретном примере:
При ширине ленты от 70 см становится возможным использовать в каждом поясе по три прутка, но уже меньшего диаметра. Если высота ленты значительно больше, потребуется конструкционная арматура, решающая задачи:
- сохранение минимального процента армирования
- обеспечение пространственной жесткости силового каркаса
Ее укладывают в среднем слое аналогично основным рабочим поясам. По нормативам СП 52-101 минимальный диаметр поперечной арматуры (хомуты, анкеры, перемычки) составляет 6 мм. В этом случае применяются гладкие прутки А240. Если высота МЗЛФ превышает 0,9 м, диаметр арматуры хомутов увеличивается до 8 мм.
Подсчитать общее количество можно с учетом нахлеста, изгиба в местах сопряжений (углы, Т-образные примыкания), общей длины ленты. Длина хомутов равна периметру каркаса с учетом защитных слоев со всех сторон. После чего метры нужно перевести в килограммы, хотя это не обязательно. На каждом стройрынке имеются эти таблицы перевода металлопроката.
После изучения данного руководства у индивидуального застройщика не должно остаться пробелов по самостоятельному вычислению основных характеристик ленточного фундамента. Это позволит обеспечить достойный эксплуатационный ресурс, снизить ремонтные расходы.
Калькулятор фундамента поможет вам самостоятельно произвести расчет требуемого объема бетона для заливки фундамента, а также рассчитает количество опалубки и арматуры. Стоит отметить, что параметр «Высота фундамента» включает в себя, как глубину подземной части, так и высоту надземной.
Если у вас межкомнатные перегородки не представлены конструкцией несущего типа, тогда под них используется более легкий слой фундамента, имеющий свои геометрические показатели, и вам необходимо произвести расчет фундамента для перегородок отдельно в калькуляторе, а затем суммировать полученные данные.
Расчет фундамента
Прежде чем начать строительство дома, первым делом вы должны ознакомиться с составом почвы, так как от качественных показателей грунта зависит как выбор типа фундамента, так и затраты, связанные с процессом строительства.
Следующим этапом следует произвести расчет фундамента, а именно рассчитать постоянную нагрузку от самого дома, и временную - от ветра и снежного покрова, для того, чтобы определить, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента.
Затем вы можете приступить к расчету объема бетона для фундамента. Для этого следует длину конструкции, а сюда входит, как периметр с внешней стороны, так и длина абсолютно всех перегородок между комнатами, умножить на ее высоту и ширину, но при условии, что лента фундамента имеет по всей длине одинаковое сечение.
Объем бетона V = L * A * B , где
L - Длина фундамента
A - Высота фундамента
B - Ширина фундамента
Если вы планируете приготовить бетон самостоятельно, то вам следует знать, что бетон чаще всего готовят из цемента марок М 500 и М 400 с применением песка и щебня. Рассчитывая пропорции бетона, следует учитывать множество факторов, такие как, фракции щебня и песка, их плотность, требуемые качества бетона. В таблице «Пропорции бетона» указаны усредненные данные.
При расчете арматуры для армирования фундамента, стоит знать, что нагрузку на себя принимают продольные прутки, и поэтому для них используется ребристая арматура, в основном 10-12 мм, а вертикальные и поперечные прутки делают из гладкой и тонкой арматуры, так как они не несут нагрузки.
Для быстрого расчета объема бетона для заливки фундамента, а также всех необходимых строительных материалов, вы можете воспользоваться нашим калькулятором фундамента, расположенным выше.
