Непосредственный расчет фундамента для дома

Как рассчитать фундамент под дом с помощью простых формул

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.

Как правильно рассчитать стоимость фундамента под дом, я уж е рассказывал на конкретных примерах в одной из предыдущих статей. В этой статье поговорим о расчете размеров и свойств самого фундамента.

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:

_{S > γn · F / (γc · R0)}

γ c — коэффициент условий работы

γn = 1,2 — коэффициент надежности

F — нагрузка на основание (вес дома + вес фундамента + различные дополнительные нагрузки)

R0 — расчетное сопротивление грунта под основанием фундамента

S — площадь основания фундамента (см 2 )

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:

Грунт	Тип грунта	Коэффициент
Пески	Крупные, нежесткие и жесткие длинные сооружения	1,4
	Мелкие, любые сооружения	1,3
	Крупные, жесткие длинные сооружения	1,2
Глина	Слабопластичная, нежесткие и жесткие короткие строения*	1,2
	Пластичная, нежесткой конструкции сооружения (деревянные), жеской конструкции длинные**	1,1
	Пластичная, жеская конструкция стен (кирпичные)	1,0

* — 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 R₀

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.

Для того, чтобы рассчитать фундамент, заложенный на глубину менее 1,5м, воспользуемся простой формулой

R = 0,005*Ro *(100 + h/3)

Ro — значение из предыдущих таблиц

h — глубина заложения фундамента

Как рассчитать массу дома с фундаментом F

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

Здесь все просто, необходимо рассчитать объем в кубических метрах всего фундамента, т.е. сколько бетона потребуется для заливки, с учетом цокольной части, а затем полученную цифру умножить на 2500.

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.:

• вес стен
• вес перекрытий
• вес кровли
• снеговую нагрузку
• вес фундамента

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:

γ_{n — коэффициент надежности для запаса прочности, постоянная величина равная 1,2}

R₀ — 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 равна150 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:

S > 1,2 · 150 000 / _{1,1 · 2,5 =} 65 454 см 2

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.

66 000 / 10 000 = 6,6 м 2

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.

Непосредственный расчет фундамента для дома

Любой дом должен изначально стоять на качественном фундаменте, который выполняет не только строительно-несущие функции, но и имеет антисейсмические свойства. Строительные компании прекрасно знают, что практически треть стоимости нового дома будет вложена именно в несущее основание.

Всем хорошо известно, что от качества закладки зависит сколько прослужит построенный Вами дом.

Перед тем, как рассчитать фундамент для дома, следует учесть, что многое зависит от типа и структуры грунта, сейсмичности зоны, размеров и высоты дома, строительного материала, типа и структуры крыши.

Фундамент подразделется на виды: свайный, плиточный,столбчатй,ленточный. Выбор осуществляется исходя из требований.

Поэтому сложный лучше рассчитывают специалисты, которые поэтапно вычислят все размеры и необходимые материалы.

А вот простой расчет можно выполнить самостоятельно, нужно только иметь базовые знания домостроения и физики материалов.

На сегодняшний день самые популярные следующие типы (они не подходят для сейсмоактивных регионов).

• 1 Расчет максимальной площади
• 2 Площадь
• 3 Количество бетона
• 4 Степень армирования

Расчет максимальной площади

Фундамент должен выдержать максимальный вес элементов дома, которые состоят со стен и перекрытий. В большинстве случаев в качестве материала для стен идет кирпич (он имеет наибольшую массу, меньше весит шлакоблок, саман). Для перекрытий используют бетонные армированные плиты, которые намного тяжелее деревянных конструкций. Нам нужно построить одноэтажный дом, мансардный этаж (крыша). Крыша будет выполнена из металлочерепицы или оцинкованной стали, которые имеют одинаковую массу.

Конструкция дома:1 — стропила;2 — коньковая балка;3 — коньковая черепица;4 — боковая доска карниза;5 — лобовая доска карниза;6 — наличник;7 — перила;8 — облицовка балкона;9 — верхняя планка забора;10 — столб забора;11 — горизонтальные планки забора;12 — вертикальная планка забора;13—тротуарные плиты;14—консольные балки балкона;15 — рейки;16 — оконный блок со ставнями;17 — панель чердачного перекрытия;18 — горизонтальный несущий брус каркаса наружной стены;19 — слой толя;20 — рейка каркаса;21 — слега;22 — дощатая обшивка:23 — черепица;24 — наружная облицовка;25 — угловая доска облицовки;26 — крыльцо;27 — стойка каркаса;28 — горизонтальные рейки каркаса;29 — внутренняя облицовка стены;30 — плёнка для защиты от продувания;31 — панель перегородки;32 — нижний брус каркаса стены;33 — балка перекрытия;34 — дощатый настил пола;35 — лаги.

1. Принимаем в расчет самый простой дом, который имеет: правильные размеры 5 м на 8 м, один этаж, крышу с углом наклона 45 градусов, 2 комнаты, одну межкомнатную перегородку, высоту этажа 3 метра. Периметр дома будет составлять 5+5+8+8=26 м, добавим межкомнатную перегородку 26+5=31 м. Площадь этажа будет составлять (5+8+5)*3=54 м. Площадь цокольного перекрытия будет равна площади чердачного перекрытия и составлять 5*8=40 м.
2. Расчет площади кровли будет зависеть от угла наклона и конструкции крыши, типа перекрытия. В большинстве случаев это значение опускают, потому что масса крыши будет намного меньше массы перекрытий и стен. При расчетах на крышу добавляют 20% от полной массы конструкций дома. Если брать в расчет металлочерепицу, то различные производители имеют разные размеры листов и системы креплений. Практически площадь крыши рассчитывается по формуле правильного треугольника: S=1/2*5*3*2=15 м 2 .

Только сделав такие вычисления, можно точно произвести расчет нагрузки на фундамент. Рекомендуется использовать дополнительный коэффициент 20% для учета массы строительных материалов, перекрытий. Дверные и оконные проемы в данном расчете не учитываем.

Площадь

При расчете фундамента нужно учитывать тип грунта и специфические климатические условия территории. Для жилых домов чаще используется ленточный фундамент в связи с его дешевизной. Он должен быть углублен ниже граничной зоны промерзания грунта приблизительно на 1,5 м от уровня поверхности, плюс нужно добавить 0,5 метра для защиты от попадания дождевых вод.

Система расчета массы монолитной бетонной плиты.

Например, периметр будет составлять Р=(5+8)*2=26 м, к чему добавляется длина перегородки в 5 м, в итоге получается 31 м общей длины фундамента. Суммарный объем несущего основания дома будет составлять (в зависимости от ширины стандартной железобетонной плиты в 50 см) 50*31*2=31 м 2 . В зависимости от типа плиты и способа укладки проводится расчет массы самой конструкции несущего основания.

Принимаем в расчет максимальную массу плиты, которая выполняется с монолитного бетона без внутренних пустот, длиной в 1 м и шириной 0,5 м, толщиной 0,5 м. Она будет иметь плотность по заводским данным 2400 кг/м 3 , поэтому можно рассчитать полную массу фундамента, которая будет составлять 31*2400=74400 кг. Теперь можно прибавить вес фундамента к массе самой строительной конструкции, в результате чего получится максимальная нагрузка в килограммах на квадратный см.

Собственник-строитель может самостоятельно изменять максимальную нагрузку за счет увеличения площади фундамента или его структуры. Кроме того, никто не запрещает использовать дополнительное усиление арматурой или кронштейнами для большей стойкости фундамента.

Количество бетона

Расчет количества бетона проводится только в том случае, если фундамент делается с нуля, без использования заводских железобетонных армированных плит. С одной стороны такой вариант строительства дешевле и крепче, потому что формируется монолитная бетонная масса, но он и более длителен, так как бетон должен хорошо высохнуть. В большинстве случаев фундамент, выполненный из бетона, должен сохнуть не менее пары месяцев, вплоть до года.

Схема расчета количества бетона для фундамента.

Для использования монолитного бетона, нужно сделать проект фундамента будущего дома, прокопать котлован, сформировать основание для бетонной конструкции, которая позже будет заливаться бетоном. Для правильного расчета необходимо определиться с типом несущего основания, допустимой глубиной и несколькими другими параметрами, вплоть до структуры грунта.

1. Объем бетона для ленточного фундамента рассчитывается очень просто, так как он считается наиболее простым. Это обычный параллелепипед, поэтому расчет проводится согласно курсу математики школы или первых курсов института.
2. Для столбчатого фундамента нужно знать площадь сечения и высоту столба. Для расчета используются формулы цилиндра, где объем рассчитывается по простой формуле V=3,14*R 2 *H=3,14*0,15 2 *1,5=0,353 м 3 . Учитывая эти данные, можно легко вычислить необходимое количество столбов для фундамента дома.
3. Плиточный фундамент – это самая дорогая конструкция, которая формируется сплошной заливкой бетона по всей площади поверхности фундаментной конструкции. Иными словами, это простая плита, которая имеет толщину в 10 см, размерами, соответствующими дому, 5х8 м.
4. Учитывая полученный объем плиты, для ее формирования пойдет не менее 400 м 3 бетона по расчету 5х8х10. Для усиления конструкции используются специальные ребра жесткости, которые нужно устанавливать по периметру плиты. Расчет таких ребер проводится под конкретный грунт, учитывая уровень просадки и конструктивные особенности дома. Иными словами, нужно ребра ставить каждые 2,5 м, а также по краям фундаментной плиты.

Степень армирования

Количество арматуры для строительства фундамента напрямую зависит от плотности грунта. Если он плотный – то потребуется минимальное армирование.

Арматура используется для усиления каркаса бетонной плиты, усиления конструктивных свойств плит и большей долговечности фундамента. Она служит для укрепления бетона, соединения различных плит, формирования монолитного каркаса. Нужно понимать: чем больше диаметр арматуры, тем больше нагрузки на фундамент.

При подборе арматуры необходимо учитывать тип грунта и его плотность: если он достаточно плотный, то продольной деформации практически не будет. Поэтому нет смысла устанавливать массивную арматуру. Она больше нужна на плывунах или песчаных грунтах. Кроме того, чем больше дом, тем сильнее нагрузка на фундамент, поэтому нужно применить массивную арматуру.

В большинстве случаев используется арматура диаметром 10-12 мм (стандартный заводской прокат), а именно в ленточном фундаменте и практически во всех несущих плитах перекрытий жилых домов. Практически никто из строителей-самоучек не использует полноценные расчеты арматуры и проволоки, намного проще укрепить бетон щебнем или керамзитом. Так намного дешевле, а качество фундамента от этого не пострадает. Арматура нужна для больших массивных домов.

Для столбчатого фундамента арматура и проволока не несут большой нагрузки. Но тем не менее бетонные столбы рекомендуется дополнительно укреплять. В столбах зачастую используется до 4-х прутьев диаметром в 0,6 мм.

Для плиточного фундамента арматура играет очень большую роль, потому что основная масса фундамента опирается на центральную часть плиты. Если грунт устойчивый без больших подвижек, то для него достаточно арматуры диаметром в 1 см. Если же конструкция тяжелая, грунт нестабильный или мягкий, то арматуру нужно использовать диаметром в 14 мм, причем использовать шаг не менее 20 см.

Расчет фундамента дома: пошаговая инструкция, особенности и рекомендации

Одним из важных вопросов на этапе проектирования дома является расчет фундамента. От того, насколько он правильно сделан, будет зависеть долговечность и надежность постройки. При его расчете учитывают тип конструкции, материал будущего дома, особенности почвы, климатические условия.

Надежнее всего — поручить расчет фундамента (для дома в три этажа) фирме-проектировщику. Однако если постройка планируется не выше двух этажей, то вполне по силам сделать проект самостоятельно.

Как правильно выбрать фундамент для дома?

Есть несколько типов фундаментов, которые применяются в частном строительстве. Они зависят от того, из какого материала будет дом, а также от типа грунта в данной местности. Материал строения определяет его вес. Чем он больше, тем прочнее должно быть основание.

Кроме веса дома, решающим фактором является несущая способность грунта. Чем выше его плотность, тем большую нагрузку он может переносить без деформации. Поэтому определение типа грунта поможет правильно подойти к выбору конструкции и материалу фундамента. В расчет принимаются во внимание также такие свойства почвы, как зернистость, подвижность, влажность.

Третьим фактором, влияющим на тип фундамента, будут климатические условия. С ними связаны сезонные нагрузки от снега на крыше, которые увеличивают массу дома, а также глубина промерзания. От последнего зависит, какую конструкцию, а также величину заглубления следует применить.

Как зависит фундамент от грунта?

Перед началом расчета фундамента дома проводится исследование грунта. Его целью является определение максимальной нагрузки, которую можно приложить к единице площади. Также рассматривается степень пучинистости. Этот показатель говорит о том, насколько сильно будет выталкиваться фундамент из земли по мере промерзания грунта. Также – чем выше этот показатель, тем дольше будет происходить усадка. Некоторые виды фундаментов нельзя применять на подвижных грунтах. Неправильный выбор приведет к разрушению дома.

Типы грунтов

Существуют следующие виды грунтов:

1. Скальные и каменистые почвы. Эти разновидности наиболее прочные. Они способны выдерживать любые нагрузки с минимальной усадкой и не подвержены пучинистости, по причине отсутствия в них воды. Идеальны для заложения любого типа фундаментов.
2. Хрящеватые грунты. Они состоят из сочетания песчаной породы, камней и глины. Вода также не задерживается в этом виде грунта, поэтому пучения зимой не происходит.
3. Песчаные почвы. Хорошо подходят для строительства. Не накапливают в себе избыточную влагу, но промерзают зимой на глубину до 1 метра, в зависимости от региона.
4. Глина. Накапливает влагу и плохо от нее освобождается. Поэтому сильно промерзает в зимний период. При расчете стоимости фундамента нужно закладывать дополнительные расходы на песчаную подушку под основание. Через нее будут отводиться излишки воды. Если этого не сделать, то низ фундамента будет мокнуть, и при замерзании бетон начнет разрушаться. Промерзание глинистых грунтов доходит до 1,5 метров.
5. Суглинки и супеси. Это разновидность смеси песка с глиной. В зависимости от соотношения глины к песку грунт может как удерживать внутри влагу, так и пропускать ее через себя. Поэтому, насколько сильным будет пучение в этом случае, нужно смотреть на соотношение, а также, насколько холодные зимы в данной климатической зоне.
6. Торфяники и болотистые почвы. Расчет фундаментов для этой категории начинается с обязательного геодезического исследования. Такие грунты характеризуются близким залеганием воды и имеют малую несущую способность. Кроме того, они обладают неоднородностью, что увеличивает риски строительства. При возведении фундамента выполняется множество дополнительных работ в виде уплотнения грунта с частичной заменой торфа на песчаную засыпку, обустройство дренажных прорезей. Наиболее оправданно на таких почвах строительство монолитных плиточных, а также свайных фундаментов.

Свайные фундаменты

Эта разновидность фундаментов применяется для различных целей. Сваи применяют для строительства легких каркасных домов. Там нет большой нагрузки на фундамент, поэтому по периметру будущего дома и на месте стеновых перегородок вкручиваются в землю столбы, которые будут служить основой.

Другой вариант, в котором применяются сваи — это строительство на подвижных грунтах. Например, на заболоченных почвах. Здесь используют железобетонные сваи, которые методом забивания или вибропогружения утапливают в грунт до более стабильных и прочных слоев.

Как рассчитать свайный фундамент?

При расчете свайного фундамента определяются сечение свай, шаг между ними, их длина. Из этих трех составляющих заранее известно только сечение. Остальные показатели рассчитываются, исходя из следующих параметров:

1. Нагрузка на ростверк. В этот параметр входит суммарный вес всех возможных нагрузок, включая вес дома, мебели, оборудования, снеговой нагрузки, проживающих людей.
2. Нагрузка на отдельную сваю. Она будет зависеть от несущей способности одного элемента без его разрушения.

Вес, который будет приходиться на один элемент свайного фундамента, можно найти по формуле:

P = (0,7 • R • S) + (u • 0,8 • fin • li), где:

• P — допустимая нагрузка, которая будет приходиться на одну сваю;
• R — прочность грунта, которая определяется после геодезического исследования;
• S — площадь сечения той части сваи, которой она опирается на грунт;
• u — периметр самой сваи (находится по формуле длины окружности);
• fin — сила трения, которая возникает со стороны стенок сваи (берется из табличных данных);
• li — толщина слоя грунта, на которую будет закручена свая (выбирается из таблицы, в зависимости от несущей способности грунта);
• 0,8 — это коэффициент.

После того как рассчитана возможная нагрузка на одну сваю, зная суммарную величину веса дома, можно определить необходимое количество свай и шаг между ними: l = P/Q, где Q — вес строения, приходящийся на один метр фундамента.

Как определить вес дома?

Перед тем как сделать расчет фундамента любого типа, определяется суммарный вес дома. Зная его конструкцию и материалы, из которых он состоит, можно рассчитать массу, пользуясь следующей таблицей.

Элемент строения и материал изготовления

Удельный вес (кг/кв.м)

Кирпичная стена толщиной в 1 кирпич

Кирпичная стена толщиной в 1,5 кирпича

Деревянная стена 200 мм

Деревянная стена 300 мм

Стена каркасного дома с толщиной утеплителя до 150 мм

Гипсокартонные стены 80мм

Стены из утепленного гипсокартона 80 мм

Деревянные потолочные перекрытия с утеплителем

Железобетонные перекрытия толщиной 220 мм

Кровельный пирог с покрытием из следующих материалов

Удельный вес (кг/кв.м)

Профнастил и металлочерепица

Нагрузки от оборудования, мебели и людей

Зависит от геометрии крыши, материала, региона.

Столбчатый бетонный фундамент

Основным материалом для строительства фундамента является бетон. Он позволяет делать основания в виде столбов, отлитых в земле. Перед заливкой бурится в грунте отверстие. Затем в него устанавливается каркас из стальной арматуры и заливается бетоном. Над уровнем земли делается опалубка необходимой высоты. Под здание устанавливается несколько подобных столбов с шагом 1,5–2 метра. Такой фундамент применяют на устойчивых почвах, не подверженных пучению.

Ленточный фундамент

Эта разновидность делится в свою очередь на заглубленный и мелкозаглубленный фундаменты. Разница между ними в том, что первый применяют для домов большого веса, а также в холодных регионах, где имеется большая глубина промерзания грунта. Мелкозаглубленный вариант может использоваться для домов малой этажности, а также на грунтах высокой прочности. Применять на песчаниках и суглинках не рекомендуется. Он может треснуть по причине неравномерной усадки. Расчет ленточного фундамента ведется в зависимости от его залегания. Мелкозаглубленный находится на глубине 0,5–0,7 метров. Глубокозаглубленная лента находится ниже глубины промерзания.

Монолитный фундамент

Этот фундамент делается в виде цельной плиты, которая отливается поверх песчаной подушки. Такая разновидность может быть единственным вариантом строительства на неустойчивых почвах. Кроме того, монолит не подвержен пучению. Единственное, что нужно соблюдать — идеально выровненную поверхность, на которую насыпается песчаная основа. Если этого не сделать, то со временем подушка вместе с домом начнет сползать вниз.

Расчет фундамента дома: пошаговая инструкция

Для начала следует выяснить, какие параметры нужно вычислить. Во-первых — это ширина (для ленточного фундамента), количество свай (для свайного фундамента). Во-вторых — количество бетона, необходимого для заливки.

Для примера возьмем расчет ленточного фундамента и определим: позволит ли запланированная ширина ленты выдержать вес дома? Для этого нужно:

1. Найти периметр фундамента. Складываем все стороны дома и прибавляем длину внутренних несущих стен.
2. Делаем расчет бетона на фундамент: полученную величину умножаем на ширину и высоту. Так мы находим необходимый объем.
3. Объем умножаем на 2500 (удельный вес бетона). В результате получается вес бетонной конструкции.
4. Выполняем расчет арматуры для фундамента и прибавляем результат к предыдущему.

После определения необходимого объема бетона высчитывается стоимость работ и материалов. Расчет стоимости фундамента зависит от рыночной цены марки бетона, которая требуется для строительства, от необходимого количества арматуры, а также транспортных расходов на доставку материалов к месту строительства.

Сколько арматуры нужно для фундамента

Бетонные конструкции значительно увеличивают свою прочность на изгиб, если внутри используется металлический каркас. В зависимости от типа фундамента применяются прутки разного диаметра. При расчете арматуры для фундамента учитывается вес дома. Плотные грунты снижают деформацию бетона под весом сооружения, что влияет на уменьшение количества арматуры.

Для ленточного фундамента применяются прутки диаметром 10–16 мм. Они укладываются в опалубку с шагом 10–15 см и соединяются между собой поперечными прутками, которые скрепляются вязальной проволокой. Поскольку фундамент испытывает поперечную нагрузку, то основное воздействие приходится на продольные прутья арматуры. В связи с этим поперечная арматура может использоваться меньшего диаметра.

Для монолитного плиточного фундамента применяется тонкая арматура от 10 мм, либо армирующая сетка. Если плита выполняется на неустойчивом грунте или вес дома большой, то диаметр прутков увеличивается. Каракас делается в виде сетки с шагом 20 см. Если не требуется высокая прочность плиты, то арматурные прутья можно заменить сеткой.

Делаем расчет фундамента под дом: типы оснований

Расчёт фундамента под дом – важнейший этап строительства, который лучше было бы поручить профессиональным инженерам-проектировщикам.

Однако если стройка планируется не выше двух этажей и вы уверены в своих силах, тогда можете взяться за расчёт самостоятельно.

Главное лишь всё учесть.

Основные функции

Фундамент является главной несущей конструкцией дома.

Его главные задачи:

1. Выдержать вес всего здания.
2. Равномерно распределить нагрузку на грунт.
3. Предотвратить подтопление талыми и подземными водами.

Виды фундамента для дома

Прежде чем проводить расчёт основания дома, необходимо определиться какой тип фундамента вы будете использовать для своего строения.

По типу конструкции они подразделяются на:

• ленточные;
• плитные;
• столбчатые;
• свайные.

Ленточный фундамент являет собой железобетонную полосу, которая проходит под несущими стенами здания, распределяя его вес по всему периметру. Такая конструкция достаточно прочная, долговечная и простая, поэтому применяется очень часто.

Плитным называют монолитную железобетонную плиту, уложенную в углублённый и выровненный грунт. Редкое использование этого типа основания, несмотря на возможность применять его на неблагоприятном грунте, объясняется дороговизной.

Столбчатый – это конструкция из столбов, соединённых балками между собой. Хотя такой вариант и самый дешёвый, его рекомендовано применять для неподверженных температурным изменениям грунтов. К тому же, он способен выдержать только небольшой деревянный дом.

Фундамент на сваях может быть использован на слабых грунтах или при строительстве многоэтажного дома. Однако необходимость задействовать множество техники значительно поднимает стоимость всего здания.

Глубина заложения

Показатель глубины заложения в прямой зависимости от следующих факторов:

• уровень грунтовых вод;
• глубина промерзания грунтов (ниже представлены данные по регионам);
• состояние грунтов, их пучинистость, просадочность и др.;
• высота возводимого здания;
• конструктивные особенности (например, запланированный подвал значительно углубит фундамент);
• наличие в непосредственной близости подземных коммуникаций, зданий и сооружений.

Расчёт нагрузки на основание

Принимаясь за расчёт фундамента под дом, вначале вычислите нагрузку, которую он будет держать.

Для этого рассчитайте площадь поверхности всех стен, перекрытий и кровли, умножьте площадь каждой конструкции на её удельный вес, который можно взять из нижеприведённой таблицы.

Не забывайте также, что к весу дома позже прибавится мебель, бытовая техника, вещи и, конечно же, люди. Всё это тоже надо учесть, когда производите расчёт нагрузки на основание, поэтому считайте лучше с запасом.

Вычисление нагрузки на грунт

Следующим шагом в расчётах является определение нагрузки на грунт. Чтобы понять, сможет ли грунт выдержать здание, необходимо просчитать вес основания дома.

Для этого вычислим объём основания, воспользовавшись математическими формулами, и умножим его на плотность бетона (средние показатели плотности разных видов бетона можно найти в таблице ниже).

Затем проведём несложные вычисления по формуле:

Теперь важно соотнести требуемую нагрузку на грунт с допустимыми значениями, указанными в таблице.

Если полученная в ходе вычислений нагрузка больше расчётного сопротивления заданного типа грунта, нужно увеличить опорную площадь дома, а именно:

1. Ленточный можно сделать расширенным к основанию (поперечное сечение выглядит как трапеция).
2. Увеличить ширину фундамента-параллелепипеда.
3. Для столбчатого основания можно увеличить диаметр столбов или их количество.

Важно! При увеличении размеров основания, конструкция дома станет тяжелее. Поэтому обязательно повторно просчитайте нагрузку на грунт!

Расчет количества бетона, проволоки и арматуры

Определившись с размерами фундамента, нужно просчитать, сколько арматуры, проволоки и бетона нам понадобится.

С последним как раз всё просто. Объём бетона равен объёму фундамента, который мы уже нашли, когда считали нагрузку на грунт.

А вот какой использовать металл для армирования, ещё не решено. Здесь всё зависит от вида основания.

Арматура в ленточном основании

Для данного типа фундамента используют лишь два пояса армирования и арматуру толщиной до 12 мм. Горизонтальные продольные прутья арматуры подвергаются большей нагрузке, чем вертикальные или поперечные.

Поэтому по горизонтали кладут ребристую арматуру, а по вертикали – гладкую.

Длину ребристой арматуры несложно высчитать, если умножить общую длину основания на количество рядов прутков. Если фундамент узкий (40 см), достаточно и двух продольных прутков на каждый пояс. В противном случае, количество арматуры в поясе придётся увеличить.

Поперечные прутья монтируют через каждые 0,5 м, отступая по 5-10 см от края фундамента. Определяем количество соединений, поделив всю длину фундамента на 0,5 (шаг между пересечениями) и прибавив 1.

Чтобы найти длину гладкой арматуры, необходимой для одного пересечения, используем формулу:

Затраты вязальной проволоки для фундамента – это произведение расхода проволоки для одной связки (30 см), количества связок на одном пересечении (приравнивается к количеству рядов арматуры, помноженному на 4) и количества соединений.

Арматура в плитном основании

Для плитного основания применяют ребристую арматуру толщиной 10 мм и больше, укладывая её сеткой, с шагом в 20 см.

То есть на два пояса армирования понадобится:

Учитывая толщину плиты и удалённость каркаса от поверхности плиты, определим необходимое для соединения поясов количество арматуры, используя формулу:

Длина вязальной проволоки рассчитывается, исходя из формулы:

Арматура в столбчатом основании

При армировании фундаментных столбиков используют ребристые прутки толщиной 10-12 мм в вертикальной плоскости и гладкие шестимиллиметровые – в горизонтальной плоскости. Соединяют арматуру через каждые 40-50 см высоты столба.

Длина ребристой арматуры составляет:

Количество гладкой арматуры:

Расход вязальной проволоки соответствует формуле:

Общая смета

Подводя итог, чтобы вся изложенная теория стала чуточку понятнее, приведём пример расчёта основания для одноэтажного дома.

Здание габаритами 6х10 м, с внутренней шестиметровой стеной. При этом высота первого этажа – 3 м, а высота чердака – 2 м.

Фундамент ленточный, из железобетона, глубиной 1,5 м, шириной – 0,5 м. Кровля двускатная из шифера.

Площадь поверхности стен = (6+10+6+10+6)*3 + (1/2*6*2)*2 = 126 кв.м.

Площадь поверхности перекрытия = 6*10 = 60 кв.м.

Площадь поверхности кровли = 4*10*2 = 80 кв.м.

Нагрузка на фундамент = 126*270 + 60*300 + 60*200 + 80*50 = 68020 кг.

Площадь основания фундамента = Площадь по внешним границам – Площадь по внутренним границам + Площадь внутренней стены =
= 6*10 – (6-2*0,5)*(10-2*0,5) + 0,5*(6-2*0,5) = 17,5 кв.м.

Объём фундамента = 17,5*1,5 = 37,5 кв.м.

Вес фундамента = 37,5*2500 = 93750 кг.

Нагрузка на 1 кв.см. грунта = (93750+68020)/(17,5*10000) = 0,9244 кг/кв.см.
Такая нагрузка допустима для самых слабых грунтов – для насыщенных водой песков.

Объём бетона = Объём фундамента = 37,5 кв.м.

Арматура ребристая = (2*(6+10)+6)*3*2 = 228 м

Количество соединений арматуры = (2*(6+10)+6)/0,5 + 1 = 77

Арматура гладкая на 1 соединение = (0,5-2*0,05) + (1,5-2*0,05)*3 = 4,6 м

Арматура гладкая всего = 4,6*77 = 354,2 м

Проволоки вязальной = 0,3*3*4*77 = 277,2 м

Как вы видите, расчёт фундаментов – не настолько сложная наука, чтобы отказываться от стройки своими силами, и данный пример расчёта фундамента приведён здесь как главное доказательство.

Разбираемся с методами крепления ламината на стену. О нюансах установки можете узнатьздесь.

О выборе и укладке теплого электрического пола для дома читайте в нашей статье.

Наверно, чтобы все так точно рассчитать, надо академию строительную закончить))) А мы на даче, когда дом строили, сперва прикинули, сколько будут стоить работы по фундаменту. Конечно, без главных параметров, как здесь и написано, не обошлись. Посчитали все, потом и у прораба проконсультировались. Наши и его расчеты совпали: как правило, бюджет на строительство любого фундамента (свайный, наверное, дороже обойдется) составляет до 35% от бюджета всей стройки.

Правила и способы расчета фундамента

Неважно, какие в доме стены, мебель и дизайнерское оформление. Все это может в одно мгновение обесцениться, если при строительстве фундамента были допущены ошибки. А промахи касаются не только качественных его черт, но и основных количественных параметров.

Особенности

При расчете фундамента СНиП может оказаться бесценным помощником. Но важно правильно понимать суть изложенных там рекомендаций. Основополагающим требованием будет полное исключение намокания и промерзания подложки под домом.

Особенно актуальны эти требования, если грунт имеет повышенную склонность к пучению. Разведав точные сведения о почве на участке, можно уже смело обращаться к строительным нормам и правилам – там приведены скрупулезные рекомендации для строительства в любой климатической зоне и на любых существующих на Земле минеральных материалах.

Следует понимать, что достаточно правильное и глубокое представление могут составить только профессионалы. Когда проектирование фундамента ведется дилетантами, старающимися сэкономить на услугах архитекторов, как раз и получается масса проблем – перекашивающиеся дома, вечно сырые и потрескавшиеся стены, затхлые запахи снизу, ослабление несущей способности и так далее.

Профессиональный проект учитывает свойства конкретных материалов и финансовые ограничения. Благодаря этому он позволяет сбалансировать потери средств и достигаемые результаты.

Стабильность основания под домом прямо зависит от типа его. Существуют четкие минимальные требования к характеристикам фундаментов различных видов. Так, под домом размерами 6х9 м можно закладывать ленты шириной 40 см, это позволит иметь двукратный запас прочности по сравнению с рекомендуемой величиной. Если же монтировать буронабивные сваи, расширяющиеся внизу до 50 см, площадь единичной опоры достигнет 0,2 кв. м, и понадобится 36 свай. Более подробные данные можно получить только при непосредственном знакомстве с конкретной ситуацией.

От чего зависит?

Проектирование фундаментов даже в рамках одного типа может быть довольно разным. Основная граница проходит между основаниями мелкого и глубокого заложения.

Минимальный уровень закладки определяется:

• свойствами грунтов;
• уровнем находящихся в них вод;
• обустройством подвалов и цокольных этажей;
• расстоянием до подвалов соседних зданий;
• прочими факторами, которые должны уже учитывать профессионалы.

При использовании плит нельзя поднимать их верхний край больше, чем на 0,5 м до поверхностной части здания. Если строится одноэтажный индустриальный объект, который не будет подвержен динамическим нагрузкам, либо жилое (общественное) здание в 1-2 этажа, существует определенная тонкость – такие постройки на грунтах, промерзающих на глубину от 0,7 м, возводятся с заменой нижней доли фундамента на подушку.

Для формирования этой подушки применяют:

• гравий;
• щебенку;
• песок крупной либо средней фракции.

Тогда каменный блок должен иметь высоту минимум 500 мм; для случая с песком средних размеров готовят основание таким образом, чтобы оно поднималось над подземными водами. Фундамент под внутренние колонны и стены в обогреваемых сооружениях может не приспосабливаться к уровню воды и величине промерзания. Но для него минимальным значением будет 0,5 м. Заводить ленточную конструкцию под линию промерзания нужно на 0,2 м. При этом запрещается понижать ее больше чем на 0,5-0,7 м от нижней планировочной точки строения.

Методы

Общие рекомендации по размерам и заглублению могут оказаться полезными, но гораздо правильнее будет ориентироваться на результаты расчетов профессионального уровня. Большое значение при их выполнении имеет методика послойного суммирования. Она позволяет уверенно оценивать осадку основания, покоящегося на природной подложке из песка или грунта. Важно: существуют отдельные ограничения для применимости такого метода, но разобраться в этом глубоко смогут только специалисты.

Необходимая формула включает:

• безразмерный коэффициент;
• среднестатистическое напряжение элементарного грунтового слоя под действием внешних нагрузок;
• модуль повреждения почвенной массы при первичной загрузке;
• он же при вторичной загрузке;
• средневзвешенное напряжение элементарного грунтового слоя под собственной массой, извлеченной при подготовке котлована почвы.

Нижнюю линию сжимаемого массива определяют теперь по полному напряжению, а не по дополнительному воздействию, как это рекомендуют строительные нормы и правила. В ходе лабораторных испытаний свойств почвы рассматривается сейчас обязательно нагружение с паузой (временным освобождением). Сначала основание под фундаментом условно разбивается на слои идентичной толщины. Затем измеряют напряжение на стыках этих слоев (строго под серединой подошвы).

После этого можно установить напряжение, создаваемоесобственной массой почвы на внешних границах слоев. Следующим шагом становится определение низовой линии толщи, подвергающейся сжатию. И только после всего этого можно, наконец, рассчитать как следует осадку фундамента в целом.

Для расчета внецентренно нагруженного основания дома практикуется иная формула. Она исходит из того, что требуется усиливать внешнюю границу несущего блока. Ведь именно туда будет приложена основная часть нагрузки.

Компенсировать изменение вектора приложения силы можно за счет армирования, но оно должно проводиться в строгом соответствии с проектными условиями. Иногда армируют подошву или ставят колонну. Начало расчета подразумевает установление сил, которые действуют по периметру фундамента. Упростить вычисления помогает сведение всех сил к ограниченному набору результирующих показателей, по которым можно судить о характере и интенсивности прилагаемых нагрузок. Очень важно правильно вычислить точки, в которых будут прилагаться результирующие силы к плоскости подошвы.

Далее занимаются собственно вычислением характеристик фундамента. Начинают с определения той площади, которую он должен иметь. Алгоритм примерно одинаков с тем, который используется и для нагруженного по центру блока. Разумеется, получить точные и окончательные цифры можно только при сдвиге на необходимые величины. Профессионалы оперируют таким показателем, как эпюра грунтового давления.

Рекомендуется делать ее величину равной целому числу от 1 до 9. Такое требование связано с обеспечением надежности и устойчивости конструкции. Обязательно высчитывается пропорция наименьшей и наибольшей нагрузок по проекту. Во внимание следует принимать как особенности самой постройки, так и применение тяжелой техники в ходе строительства. Когда предусмотрено воздействие крана на нагруженную за пределами центра фундаментную конструкцию, не допускается, чтобы минимальное напряжение было меньше 25% от максимального значения. В тех случаях, когда строительство будет вестись без использования тяжеловесных машин, приемлемым уровнем является любое положительное число.

Наивысшее допускаемое сопротивление грунтовой массы должно на 20% превосходить самый значительный уровень воздействия, возникающего снизу от подошвы. Рекомендуется просчитывать армирование не только наиболее нагружаемых участков, но и прилегающих к ним конструкций. Дело в том, что прилагаемая сила может смещаться по вектору вследствие износа, реконструкции, капитального ремонта или иных неблагоприятных факторов. Очень важно учесть все те явления и процессы, которые способны оказать вредное действие на фундамент и ухудшить его характеристики. Консультация со стороны профессиональных строителей поэтому отнюдь не будет лишней.