Расчет основных параметров фундамента под каркасный дом. Размеры фундамента

Расчет размеров под фундамент: ширина и глубина заложения

закладка основания Любой строитель и заказчик строительства всегда планируют сэкономить. Конечно, экономить на фундаменте без видимой причины – это глупо. Фундамент дома держит на себе всю будущую постройку. Если он будет ненадёжным и недолговечным, то все труды по возведению дома или бани, а также все деньги, потраченные на строительство, уйдут впустую, а то и вовсе сам дом будет непригодным для проживания.

Тем не менее иногда сэкономить всё-таки возможно. Давайте попробуем разобраться, когда.

Несколько важных факторов о грунтах

Всем известно, что вода при замерзании расширяется. Наверняка вы слышали об авариях на теплотрассах, когда в сильный мороз железные трубы промерзают и от расширения в них замёрзшей воды, превратившейся в лёд, лопаются. Такая сила способна разрушить не только железо. Промёрзшая под фундаментом вода способна «приподнять» угол дома, вызвав трещину. Поэтому один из важных факторов, которые нужно знать – глубина промерзания грунта.

Второй важный фактор – ползучесть грунта. Фундамент дома, построенного на ползучих грунтах, должен иметь «плавучесть», так как в случае неравномерного смещения грунтов из-под фундамента может просесть один из углов здания. Итог один – трещины, разрушение стен, аварийное состояние. К ползучим грунтам можно отнести насыпные песчаные грунты. Если возможно, то глубина заложения на этих грунтах должна доходить до основного грунта.

Глинистые грунты подвержены «плавучести»

Кстати, некоторые грунты обладают «плавучестью» в определённом состоянии. Например, глинистые грунты. Во время дождей, или когда уровень грунтовых вод в весеннее время поднимается, глинистый грунт становится подвижным.

Подвижным он может стать и в результате оттаивания. Глина расширяется намного сильнее воды, хотя и не обладает такой твёрдостью, как лёд, и не имеет такого разрушительного действия. Если под одн

fundamentaya.ru

Размеры фундамента под дом каркасный: ширина, уровень

Каркасный дом отличается надежностью, легкостью и возможностью быть возведенным практически на любых почвах, в том числе проблемных в плане строительства: на песчаном грунте, промерзающих почвах в холодных зонах и т.п. Во избежание трансформаций постройки все ее параметры должны быть рассчитаны до мелочей. В первую очередь это касается фундамента, материалы, устройство и размеры которого должны четко соответствовать требованиям технологии.

Схема установки арматуры из плоских арматурных каркасов и сеток и опалубки ленточных фундаментов.

Какие фундаменты используются для каркасных домов

Чтобы правильно определить все параметры фундамента своего будущего дома, застройщик сначала должен выбрать тип основания, подходящий именно для каркасного объекта и имеющегося на участке типа грунта.

Их несколько, и у каждого есть свои плюсы и минусы:

Схема ленточного фундамента.

Ленточный фундамент (обычно под каркасный дом монтируется мелкозаглубленный сборный или монолитный). Подобная конструкция будет надежной и устойчивой опорой, сможет выдержать значительные нагрузки, не двигаясь с места даже при расположении на подвижном грунте. Ленточная мелкозаглубленная основа погружена в землю примерно на 0,5 м, а над поверхностью земли у такого фундамента уровень составляет около 20-30 см. Среди недостатков данной конструкции основными считаются невозможность перепланировки и довольно высокая цена. По этим причинам на этапе проектирования жилого объекта необходимо произвести максимально точные расчеты, поскольку возможности что-либо изменить после сооружения уже не будет.
Свайно-винтовой, подходящий практически для любого участка, но чаще всего возводимый на сложных почвах. Винтовые сваи можно ввернуть на довольно приличную глубину без использования спецтехники, такое основание отличается хорошими показателями несущей способности. Винтовая конструкция дает ощутимую усадку, но не требует значительных финансовых затрат, быстро монтируется в любое время года, устойчива к промерзанию грунта и воздействию грунтовых вод, удобна в плане ремонта.

Плитный, основным элементом которого является плоская железобетонная опора. Такие основания возводятся, как правило, на пучинистых, неоднородных и слабых почвах с высоким содержанием грунтовых вод. Из-за устойчивого положения плиты на скользящей почве, невзирая на нагрузку, создаваемую домом, плитный фундамент также называют плавающим. Он характеризуется высокой надежностью и простотой монтажа, но имеет и определенные недостатки (в частности, дороговизна и необходимость устройства чернового пола), вследствие чего под каркасный дом, привлекающий застройщиков в основном экономичностью и быстротой строительства, используется реже.
Столбчатый, представляющий собой отдельно стоящие бетонные столбы, нижняя часть которых называется основанием, верхняя — оголовком. Они располагаются по периметру здания, под пересечениями стен внутри него и в иных местах сосредоточения нагрузки. При этом оголовки должны находиться в идеально ровной горизонтальной плоскости, так как именно на них будет устанавливаться каркас дома. Их высота, как правило, равна высоте пола первого этажа и в среднем составляет 50-60 см от поверхности земли. Основными достоинствами столбчатой несущей конструкции являются ее невысокая цена, быстрота и простота монтажа даже собственными силами. Из минусов можно отметить невысокую несущую способность (рассчитан на легковесные постройки), монтаж лишь в теплое время года (во избежание изменений в конструкции) и только на устойчивых непучинистых грунтах.

Вернуться к оглавлению

Расчет несущей конструкции

Схема столбчатого фундамента.

Поскольку от прочности фундамента зависят качество и долговечность всего строения, правильно рассчитать будущую основу (то есть определить ее оптимальные размеры) необходимо еще на этапе проектирования объекта. Основой таких расчетов являются несущая способность почвы (так называемый коэффициент сопротивления) и масса дома.

Целью же расчета служит определение способности грунта выдержать нагрузку сооружения с конкретной массой и площадью опоры.

Если давление конструкции на почву окажется меньше несущей способности последней, можно осуществлять строительство с заложенными в расчет параметрами, в противном случае необходимы корректировки, при которых должна быть прежде всего увеличена ширина основания.

Фундамент на склоне.

Основными параметрами при расчете фундамента являются глубина его заложения и площадь основания. Именно они будут играть решающую роль в противодействии негативному влиянию усадки конструкции в первые 2 года после ее сооружения. Как известно, неравномерная усадка основания приводит к образованию трещин в нем самом и стенах дома, их перекосу и даже разрушению здания. Фундамент может неравномерно опускаться вследствие действия различных факторов, в том числе высокой пучинистости грунта, его малой плотности, негоризонтального расположения основания или слишком большой нагрузки на грунт.

Вернуться к оглавлению

Глубина заложения несущей конструкции

Корректный расчет фундамента требует первоначального изучения структуры грунта на участке, глубины его промерзания и уровня грунтовых вод. С учетом всех этих факторов в дальнейшем определяется оптимальная глубина заложения несущей конструкции. Последняя будет крепкой, если основанием ей будет служить однородный грунт, который равномерно осаживается, не провоцируя возникновения перекосов и трещин. Глубина заложения фундамента будет зависеть и от типа грунта (он может быть хрящевым, скальным, глинистым и суглинком, песчаным и супесью).

Вернуться к оглавлению

Влияние типа грунта на глубину заложения

Схема расчета арматуры для фундамента.

Хрящевой грунт представляет собой сочетание гравия и обломков камней. Основание на таком грунте закладывается на глубину не менее 0,5 м. При этом глубина заложения несущей конструкции определяется весом строения и уровнем грунтовых вод, глубина промерзания на данный параметр влияния не оказывает. Скальный грунт, представляющий собой плотные горные породы типа базальта, гранита, известняка, позволяет закладывать фундамент почти на поверхности, сняв лишь покрывающий породы тонкий слой почвы.

Через песчаный грунт хорошо проходит вода, поэтому она не застаивается близ поверхности, даже несмотря на высокий уровень залегания грунтовых вод. Данный фактор и незначительное промерзание песчаного грунта позволяют закладывать основание здания на глубину 50-70 см. Если грунт мелкозернистый или пылевидный, а грунтовые воды в нем располагаются высоко, то повышается риск значительного промерзания такого грунта, и тогда глубина заложения фундамента должна быть увеличена до глубины промерзания грунта.

Расчет глубины заложения фундамента

Кроме того, нужно принимать во внимание, что под нагрузкой песчаный грунт сильно уплотняется, и тяжелое строение рискует существенно осесть, поэтому специалисты советуют делать высокий цоколь. Данные рекомендации в полной мере применимы и к глиняно-песчаным грунтам — супесям, содержащим 3-10% глины. Рекомендуемая глубина заложения несущей конструкции для них увеличивается до 70-100 см.

Фундамент на глинистом грунте рекомендуют закладывать чуть ниже глубины промерзания грунта. Соблюдение этого правила особенно важно, если на участке зафиксирован высокий уровень грунтовых вод. Этот тип грунта имеет тенденцию к сжатию при нагрузке и вспучиванию при замерзании, что дает эффект выталкивания фундамента на поверхность. Чтобы при этом основание не треснуло, рекомендуется монтировать высокопрочный фундамент, отдавая предпочтение столбчатому типу. Несущая конструкция на суглинке, который включает песок и не менее 10-30% глины, также закладывается ниже глубины промерзания грунта.

Вернуться к оглавлению

Влияние уровня грунтовых вод

Влияние данного фактора на глубину заложения фундамента характеризуется следующими зависимостями:

Расчет условной ширины подошвы фундамента.

Если грунтовые воды залегают более чем на 200 см ниже глубины промерзания грунта, то несущая конструкция может быть заложена на глубину 50 см и ниже.
Если воды залегают не слишком глубоко, но ниже, чем уровень промерзания грунта, основание либо закладывают на глубину промерзания, либо от уровня промерзания грунта до дна фундамента устраивают гравийно-песчаную подушку (при этом хорошо ее утрамбовывая), а несущую конструкцию закладывают на глубину 50 см и ниже.
Если грунтовые воды доходят до отметки промерзания грунта, то глубина заложения основания должна превышать уровень промерзания грунта не менее чем на 10 см.
Высокое расположение грунтовых вод требует закладки фундамента ниже уровня промерзания грунта. Исключением в данном случае является наличие песчаного грунта и круглогодичного обогрева строения.

Вернуться к оглавлению

Оптимальная глубина заложения основания

Оптимальную глубину заложения несущей конструкции под каркасный дом определяют обычно с учетом следующих положений:

Схема расчета монолитного ленточного фундамента.

Если грунт под строящимся объектом пучинистый, то фундамент необходимо закладывать ниже уровня промерзания грунта. К примеру, в средней полосе РФ глубина заложения должна составить около 150 см, так как уровень промерзания грунта находится в пределах 120-140 см. К западу и югу страны глубина промерзания уменьшается, а к востоку и северу увеличивается. Путем многолетних наблюдений специалистами была установлена глубина промерзания грунта в каждом регионе РФ (иногда даже с разбивкой по районам, если отклонения в показателях были существенными). Информацию о ней можно узнать в местных геодезических, строительных или проектных организациях.
Если каркасный дом предназначен для круглогодичного проживания и, соответственно, в холодный период года будет отапливаться, то можно не учитывать указанный в пункте 1 фактор и закладывать несущую конструкцию выше.
Основанием для фундамента должен служить хорошо слежавшийся, плотный грунт, поэтому несущую конструкцию закладывают как минимум ниже 50 см. Слой рыхлого грунта при этом должен быть снят, дно выровнено горизонтально, обустроена тщательно утрамбованная песчаная подушка высотой 15-20 см.
Под внутренние капитальные стены основание закладывается на глубину 50 см.

Вернуться к оглавлению

Площадь несущей конструкции

Формула для расчета площади фундамента.

Оптимальная площадь основания выбирается с учетом того, что грунт не должен проседать под давлением, которое создаст построенный каркасный дом. Грунт проседает под весом здания, когда нагрузка на него избыточна. Эту нагрузку уменьшают путем увеличения площади основы под фундамент. Для этого в случае с несущей конструкцией ленточного типа увеличивают ширину ее так называемых стен, на которых будут базироваться стены здания.

При возведении дачных домов и иных легких сооружений, к которым относятся и каркасные, специалисты не рекомендуют монтировать расширенный ленточный фундамент во весь его размер. Расширенным обычно делается только основание несущей конструкции, при этом его бетонируют и армируют. Толщина фундамента в таких случаях обычно соответствует толщине стены здания.

Для столбчатых оснований увеличивается количество столбов и их размеры (длина и ширина), которые доводятся до 50 см. Столбы устанавливаются на расстоянии 150-250 см друг от друга. Расстояние в каждом конкретном случае определяется весом здания и несущей способностью грунта. Например, на супесях и песчаном грунте между столбами в среднем оставляют 150-200 см. На хрящевом, скальном, глинистом грунтах и суглинке это расстояние, как правило, составляет 200-250 см.

Вернуться к оглавлению

Расчет площади основания

Конструкция любого основания имеет 2 характерные плоскости: верхнюю, на которую опирается дом, и нижнюю — плоскость контакта фундамента с грунтом. Верхняя плоскость именуется плоскостью обреза фундамента, а нижняя — плоскостью его подошвы. Сопротивление материала несущей конструкции нагрузке, как правило, значительно выше сопротивления грунта основания. Поэтому площадь подошвы должна быть больше, чем площадь обреза, лишь в очень редких случаях их размеры могут совпадать.

Расчет ленточного фундамента.

Чтобы несущая конструкция была прочной, надежной и прослужила долгие годы, площадь ее подошвы должна удовлетворять следующему неравенству: S>a×F/(b×R), включающему:

S — минимальное расчетное значение площади подошвы несущей конструкции, см².
a — коэффициент надежности, который обычно принимается равным 1,2.
F — нагрузку на основание со стороны возведенного на нем здания (расчет нагрузки на фундамент осуществляется путем суммирования массы всех материалов, используемых при строительстве объекта, без несущей конструкции, а также мебели и техники, которые впоследствии планируются к размещению внутри дома, нагрузки, создаваемой всеми жильцами, и сезонных нагрузок, например, от снежного покрова).
b — коэффициент условий работы, зависящий от типа грунта на участке и конструкции дома (в частности, для возведенных на пластичной глине деревянных и каркасных построек, длина которых превышает высоту в 4 раза, этот коэффициент будет равен 1,1, а для любых домов, построенных на мелких песках, b=1,3).
R — несущую способность, или расчетное сопротивление грунта, кг/см² (таблицу со значениями данного показателя для каждого типа грунта можно найти по ссылке 5).

Как уже было сказано, фундамент должен, по выражению специалистов, уширяться книзу. Ими разработан способ нахождения значения предельного уширения несущей конструкции, при котором растягивающие и скалывающие напряжения в теле фундамента либо вовсе отсутствуют, либо настолько незначительны, что можно ими пренебречь. Значение предельного уширения зависит от материала основания и может быть выражено через угол уширения или тангенс данного угла. Тангенс угла уширения равен отношению размера уширения (еще называемого «размер выноса консоли») к высоте несущей конструкции.

Вышеуказанные способы дают возможность правильно рассчитать необходимые размеры как подошвы несущей конструкции, так и ее обреза. Как известно, площадь прямоугольника (каковым обычно и является фундамент) рассчитывается по формуле: L (длина) х b (ширина). Конкретные размеры основания, ширина которого может быть равна длине, если того требуют особенности проекта, могут варьироваться в пределах найденной оптимальной площади несущей конструкции.

moifundament.ru

Ширина фундамента для дома двухэтажного: расчет

При строительстве двухэтажного загородного дома большое внимание следует уделить сооружению фундамента. Для этого необходимо выполнить расчеты, касающиеся определения такого значения, как ширина подошвы, напрямую связанная с размером площади фундамента (необходима она для копки котлована), толщиной несущих стен, расчетными нагрузками от строения и самого ленточного фундамента. Каковы все этапы вычислений?

При строительстве дома важно произвести правильный расчет фундамента: глубину, ширину, площадь его подошвы.

Что оказывает влияние на параметры ширины?

Минимальная ширина и площадь подошвы фундамента

Минимальная ширина ленточного фундамента для индивидуального каркасного дома.

При выполнении расчета ширины фундамента двухэтажного дома надо учесть некоторые параметры, от которых она зависит. Среди таких показателей надо отметить:

Расчет площади подошвы для котлована, который зависит от общей нагрузки строения, то есть общей несущей способности. Перед тем как начать работу по выполнению расчета для ширины ленточного фундамента, необходимо определиться с несущей способностью.
Толщина несущих стен, которые будут сооружены на ленте. С учетом этого параметра размеры для толщины основания должны составлять как минимум на 100 мм больше, чем толщина стен дома. Такого значения вполне хватает, для того чтобы после окончания строительства выполнить качественную отделку фасадной стороны.
При армировании ленты учитываются не только вес и глубина основания, но и правильно выдержанное расстояние между прутьями (от 200 мм).

Вернуться к оглавлению

Расчет ширины и глубины ленты фундамента

Расчет, который требует ширина подошвы фундамента, надо выполнять, исходя из того, какие качественные характеристики будет иметь все строение. Так, двухэтажный кирпичный дом требует заглубление ленты до границы промерзания, а для надежности лучше всего делать дно котлована еще на 300 мм глубже.

Над нулевой отметкой высота ленточного фундамента должна составлять не меньше 300 мм.

При расчете глубины фундамента следует учитывать глубину промерзания грунта.

То есть значение глубины должно составлять ГПГ + 600 мм, где ГПГ — это глубина промерзания грунта. Если дом возводится не кирпичный, а деревянный каркасный, то глубина фундамента может составлять всего 500 мм, но только в том случае, если вспучивание производится равномерно. Ширина самой полосы ленточного фундамента может составлять 400 мм, этого будет достаточно.

Далее выполняется расчет площади самого ленточного фундамента. Согласно полученному показателю будет понятно, какая именно площадь конструкции сделает будущий двухэтажный дом устойчивым. То есть как не позволить постройке уйти в грунт при воздействии всех суммарных нагрузок на почву в месте постройки. Ведь дом не только выталкивается наружу пучением во время морозов, но и вдавливается в грунт под влиянием собственного веса, снеговых нагрузок. Если размеры будут определены неправильно, то это может привести к разрушению конструкции.

Чтобы определить размеры площади подошвы, необходимо воспользоваться такой формулой:

S > k(n)*F/k(c)*R, где

S — площадь фундамента для дома, необходима она при копке котлована,
k(n) — значение коэффициента надежности, обычно его принимают за 1,2, то есть запас прочности площади равен 20%.
F — это суммарная нагрузка на грунт. Сюда входят такие значения, как нагрузка от дома, полезная нагрузка, нагрузка от самого ленточного фундамента, то есть все то, что способствует увеличению общего давления на опоры основания.
k(c) — это значение коэффициента условий работы. Оно различно для отличающихся типов грунтов, например, для пластичной глины оно равно единице (если сооружение имеет жесткую конструкцию, массивные стены), для песчаной почвы — это 1,4 (если конструкция здания будет не жесткой).
R — это значение сопротивления грунта, которое может быть разным для типов почв.

Зависимость минимальной ширины ленточного фундамента от нагрузки и типа почвы.

Приведем размеры сопротивления грунта:

гравийный с заполнителем (пылевато-глинистым) — 4;
гравийный с заполнителем (песчаным) — 5;
песчаный (крупный): плотный — 4,5; средней плотности — 3,5;
песчаный (средний): плотный — 3,5; средней плотности — 2,5;
песчаный (мелкий маловлажный): плотный — 3; средней плотности — 2;
песчаный (мелкий влажный): плотный — 2,5; средней плотности — 2;
песчаный (пылеватый влажный): плотный — 2; средней плотности — 1,5;
супесь: пористость — 0,3-0,7, сухой грунт — 4-2,5, влажный грунт — 3,5-2;
суглинок: пористость 0,3-1; сухой грунт — 4-2; влажный грунт — 3,5-1;
глина: пористость — 0,3-1, сухой грунт — 9-2,5; влажный грунт — 6-1.

Выбираем тот коэффициент, который соответствует вашему типу грунта. Таким образом, остается неизвестным только одно значение — это общая нагрузка на грунт от строения. Ее не так сложно вычислить.

Вернуться к оглавлению

Какие нагрузки надо учесть?

Таблица значений веса кровельных материалов

Таблица значений веса (не удельного) кровельных покрытий.

Теперь надо определить нагрузки от строения и самого ленточного основания. Здесь придется учесть многочисленные параметры, среди которых:

удельный вес кровли;
удельный вес стен;
удельный вес перекрытий;
снеговые нагрузки;
нагрузки от фундамента.

Зная размеры каждого из приведенных значений, можно подсчитать нагрузку от них на грунт основания. Приведем основные данные по удельному весу для разных материалов:

удельный средний вес кровли: шифер – 40/50 кг/кв.м, рубероид – 30/50 кг/кв.м, керамическая черепица – 60/80 кг/кв.м, листовая сталь – 20/30 кг/кв.м;
удельный средний вес стен (при толщине 150 мм): железобетон — 300/350 кг/кв.м, кирпич — 200/270 кг/кв.м, брус либо бревно — 70/100 кг/кв.м, каркасные стены + утеплитель — 30/50 кг/кв.м;
удельный средний вес для перекрытий дома (учитываем междуэтажное перекрытие между первым и вторым этажами, чердачное перекрытие, цокольное): железобетон — 500 кг/кв.м, по деревянным балкам (с теплоизолятором) — 70/300 кг/кв.м (в зависимости от типа перекрытия, плотности теплоизолятора).

Ширина подошвы, глубина копки котлована определяются с учетом и снеговых нагрузок, которые необходимо получить из данных по климатическому району. Для средней полосы надо принимать удельную нагрузку, равную 100, для северной части — 190, для южной — 50. Это значение требуется умножить на показатель площади кровли. На такой параметр, как ширина подошвы, влияние оказывает и нагрузка от самого фундамента двухэтажного дома. Но для этого необходимо знать площадь, объем и массу фундамента, то есть подсчет намного усложняется. Поэтому наш фундамент будет идти только с одной внутренней полосой, а ширина его ленты будет равна 40 см. Далее надо объем основания умножить на среднюю плотность материала изготовления фундамента (железобетон имеет плотность — 2400), что дает нам значение нагрузки. Полученные значения складываются, подставляются в формулу, после чего получают значение площади для фундамента двухэтажного дома.

Вернуться к оглавлению

Как подсчитывается ширина подошвы?

Рекомендуемые прямоугольные поперечные сечения ленты фундамента.

Далее определяется ширина подошвы дома. Допустим, что минимальное значение для площади подошвы при габаритах дома 6х9 метров получилось равно 5 кв. м (это значение будет необходимо и для копки котлована под основание). Принимаем, что ширина ленты равна X, тогда суммарная ее площадь будет рассчитываться так: 2*9*Х+2*Х(6-2Х)=5,далее 18Х+12Х-4Х^2=5,

Отсюда получаем Х1=0,17 м, а Х2=7,3 м. В нашем случае можно использовать значение Х1, равное 0,17 метрам. Это и будет минимально допустимая ширина для ленты. Но оно ориентировочное, зависящее от того, какой толщины стены заложены в самом проекте. Допустим, что стены имеют толщину в 300 мм, а ширина ленты должна быть больше на 100 мм, значит получаем: 100+300= 400 мм. Теперь определяем запас прочности: 0,4/0,17*100-100=135%.

Высота, ширина и другие параметры ленты зависят и от того, какая арматура будет использована. Обычно берут прутья с диаметром в 12, 14, 16 мм. Чтобы понять, какой материал необходим, надо определить поперечное сечение ленты, процент, который ширина подошвы отводит на арматурный каркас. От полученного значения будут зависеть такие показатели, как высота ленты (прутья не должны выступать из бетона), глубина заложения (этот параметр оказывает прямое влияние на то, как будет выполняться копка котлована).

Чтобы рассчитать площадь сечения ленты, допустим, что высота ее равна 80 см, тут все зависит от проекта, глубина определяется по типу грунта и другим показателям. Площадь поперечного сечения будет равна: 40*80=3200 кв. см. Арматура занимает 0,001 часть от этой площади, какой бы ни была глубина, значит имеем: 3200*0,001=3,2 кв. см. Далее используем табличные данные, которые показывают, какую площадь сечения имеют отдельные прутки. В нашем случае, если глубина составляет 80 см, можно использовать четыре прутка в поясе с диаметром каждого в 12 мм. Полученная ширина фундамента позволяет выполнить правильную армировку основания.

Чтобы основание для двухэтажного дома было надежным, перед началом строительства, до разметки и копки котлована, необходимо провести расчеты. Это касается не только ширины самого основания, но и таких параметров, оказывающих на нее влияние, как общие нагрузки от строения. Для этого необходимо использовать многочисленные справочные данные, которые помогут получить точные значения требуемых параметров.

moifundament.ru

Ширина фундамента дома

При строительстве здания всегда актуален вопрос: какие параметры и факторы влияют на прочность его основания. Немаловажно знать, какова должна быть ширина фундамента, его высота и уровень заглубления.

Для большого дома с подвалом, крышей из натуральной черепицы и кирпичными стенами, фундамент должен залегать на 20-30 см ниже уровня его промерзания.

В частности, следует разобраться, что такое прочность грунта, установить влияние грунтовых вод и глубины промерзания грунта, определиться с работами, которые необходимо выполнить, прежде чем закладывать фундамент.

Для владельца дома было бы надежнее привлечь специалистов, и на месте будущей стройки провести геологические исследования.

Информация, необходимая для расчета прочности

Если говорить о расчетах ширины основания, то это может быть только параметр ленточного фундамента. Другие виды (свайный, винтовой, плитный) такой характеристики, как ширина, просто не имеют.

По результатам предварительного исследования грунта будет определен подходящий для данных условий тип основания и рекомендуемая глубина его заложения. Основным параметром грунта, который необходимо узнать перед строительством дома, является несущая способность.

Схема расположения пластов грунта.

Этот показатель напрямую зависит от пористости грунта. Определять же значения пористости и несущей способности «на глазок» весьма рискованно, ибо от размеров и прочности фундамента зависит долговечность всего строения. Это дополнительно свидетельствует о целесообразности привлечения специалистов.

Основным препятствием для проведения квалифицированного исследования является его высокая стоимость. В этом случае следует заняться исследованием самостоятельно. Полезную информацию можно получить от тех, кто до вас уже сталкивался с подобными проблемами, когда строил дом на соседних участках.

Для определения физических особенностей грунта необходимо вырыть колодец на глубину 2-2,5 м и исследовать расположение и состав пластов и насыщение их водой. Заодно можно будет убедиться, что на такой глубине нет грунтовых вод. О глубине промерзания грунта в зимний период можно будет узнать по среднестатистическим данным для района строительства.

Вернуться к оглавлению

О физических свойствах грунтов

Схема видов деформации фундаментов.

По количеству содержащейся глины грунты делят на три вида: супеси, суглинок, глина. По процентному содержанию глины, можно судить о возможном содержании влаги и, следовательно, о том насколько грунт будет пучиться при промерзании в зимних условиях. Для ориентировочного определения количества глины можно воспользоваться субъективным восприятием в процессе исследования образцов грунта руками.

Если при растирании комочка грунта на пальцах ощущается присутствие отдельных песчинок, а между ладонями комочек невозможно раскатать так, чтобы образовалась удлиненная форма (шнурок), если при малейшем сжимающем усилии скатанный в шарик комочек грунта рассыпается, то это свидетельствует, что это супесь. Супесь содержит не более 10 % глины и, соответственно, небольшое количество влаги. Значит и пучность такого грунта будет незначительной. Несущая способность хорошо уплотненной супеси (коэффициент уплотнения, С=0,5) составляет 3кг/см2.

Если небольшой объем грунта скатать между ладоней в шар, а затем, сжав его ладонями, придать ему форму чечевицы, то образовавшиеся трещины по краям такой лепешки будут свидетельствовать о том, что этот слой грунта следует отнести к суглинкам. Суглинок содержит до 30 % глины, содержание влаги в нем значительно больше, чем в супеси и, соответственно, больше и пучность такого грунта. А вот несущая способность суглинка такая же, как и у супеси. Следовательно, для расчета ширины не имеет значения супесь это или суглинок.

Чечевичная форма грунта, не имеющая по краям трещин, является первым признаком глины. Если удается раскатать образец в достаточно длинный шнурок, то это убедительное подтверждение, что в грунте содержится более 30 % глины. Такой хорошо уплотненный слой (С=0,5) имеет несущую способность равную 6 кг/см2. О существенном влиянии уплотнения на несущую способность свидетельствует то, что при С=0,8 несущая способность глины оказывается такой же, как и у суглинка, то есть, 3кг/см2.

Ленточный фундамент можно представить в виде равномерно нагруженной балки. Но особенность такой балки состоит в том, что у нее нет четко обозначенных точек опора. На первый взгляд может показаться, что такое размещение балки будет способствовать равномерной передаче веса сооружения на грунт и, соответственно, равномерному воздействию грунта по всей длине балки. Но этого не происходит.

Схема видов фундамента.

Со стороны грунта, кроме сил реакции, могут воздействовать силы, возникающие в результате пучения грунта в период его замерзания. Пучение возникает из-за того, что образовавшийся лед, имеет больший объем, чем содержавшаяся в грунте вода. При этом силы воздействия могут быть направлены не только вертикально, но и под различными углами относительно фундамента. В результате он может испытывать не только равномерно распределенную сжимающую нагрузку от веса сооружения, но и сосредоточенные силы, создающие изгибающие и вращающие моменты.

Исключить побочные силы практически невозможно, но определенными мерами уменьшить их влияние реально. Так, огромный частный дом с крышей из натуральной черепицы и массивными кирпичными стенами, с подвалом должен иметь надежный фундамент, глубина заложения которого должна быть больше на 20-30 см, чем глубина промерзания грунта. Надежности такого основания будет способствовать и его утепление, и отведение излишней воды с помощью дренажа.

Отметим, что ленточные конструкции основания дома обычно применяют для строительства малоэтажного частного дома, возможно, с подвалом. На таком виде основания можно возводить стены из кирпича или камня, из дерева или газобетона, а также стены, возводимые по каркасной технологии.

Вернуться к оглавлению

Виды фундамента

Фундамент с песчаным основанием.

Для небольших дачных домиков и хозяйственных построек подойдет простейший вид ленточного фундамента из песка. Ширина траншеи для него должна быть на 10 см больше толщины стены, а глубина зависит от глубины залегания плотного грунта. Траншею заполняют песком, засыпая ее слоями толщиной 15-20 см. Очередной слой песка смачивают водой и утрамбовывают. Верх траншеи заполняют слоем (15-20 см) щебня, который заливают цементно-известковым или цементно-глиняным раствором.

Бутовой ленточный тип фундамента.

Схема ленточного бутового фундамента.

Если имеется возможность воспользоваться таким местным материалом, как булыжник, то дешевле бутового ленточного варианта придумать что-либо трудно. Его целесообразно возводить для кирпичных стен или стен из других штучных материалов, газобетонных блоков, например. Такая бутовая лента будет надежной опорой для любых стен. В верхней части толщина ленты должна быть не менее 35 см.

Бутовый материал можно использовать и для уменьшения расхода цемента, чередуя его со слоями бетона.

В грунте с большим содержанием влаги (глина) глубина траншеи должна быть ниже глубины промерзания. Бутовый камень закладывают на всю глубину траншеи. При этом, если глубина траншеи превышает 70 см, то в ее нижней части создают песчаную подушку, сверху которой укладывают слой щебня.

Бутовый камень укладывают от слоя щебня до верха, слоями толщиной 15‑20 см, и заливают его цементным раствором.

Бетонный ленточный фундамент.

Схема монолитного ленточного фундамента/

Замешивать бетон вручную или даже с помощью бетономешалок небольшого объема нецелесообразно только из-за того, что получит качественный бетон таким способом проблематично. Поэтому, чтобы получить прочную надежную конструкцию, следует воспользоваться услугами растворных узлов. Раствор должен быть не жидким, а таким, чтобы даже при легкой трамбовке он проходил сквозь арматуру.

Для армирования используют металлические стержни, сваренные или связанные между собой. Можно использовать и старые трубы небольшого диаметра.

Для надежного затвердевания такой конструкции необходимо дать хотя бы один месяц, укрыв его рубероидом.

Как вариант, можно заложить бутобетонный фундамент, который позволит существенно уменьшить расход цемента. Ширина закладки должна быть не менее 40 см.

Вернуться к оглавлению

Расчет ширины ленточного фундамента

Ранее указывали толщину такого остова, основываясь на том, что напряжение на сжатие внутри него не будет превышать допустимых значений. Для частных строений, даже больших и имеющих значительный вес, если основание имеет толщину, превышающую толщину стены, такое условие практически всегда выполняется.

Однако предназначение основания не в том, чтобы самому не разрушиться, а в том, чтобы создать условие, при котором сила воздействия на грунт не превышала бы его несущей способности. Это условие выглядит так:

Схема фундамента на песчаной подушке в слабом грунте.

Рдом/Sопор<qн.сп (1)</q

где Рдом — общий вес сооружения (с учетом всего оборудования и мебели), кг;

Sопор — нижняя опорная площадь, см;

Qн.сп — несущая способность грунта.

Зная общий вес строения, и в предположении, что вес будет распределен равномерно по всему периметру сооружения, из условия (1) получим формулу для определения общей площади нижней части ленточного варианта:

Sопор ≥ Рдом/ Qн.сп (см2) (2).

В результате получаем, что расчет сводится к определению веса сооружения и распределению его по отдельным частям фундамента. На изображении 1 показан вариант достаточно сложного основания. Ширина верхней площади его определяется толщиной стен.

Видно, что под несущими стенами ширина больше, чем для внутренних перегородок, которые тоже опираются на основание, но, не будучи несущими, эти стены создают значительно меньшую нагрузку на грунт. Поэтому расчет следует вести только по несущим частям основания. Расчет сделан на конкретном примере.

Вернуться к оглавлению

Пример расчета площади ленточного фундамента

Дано: периметр дома составляет 2а+2в=50 м,

где а=15 м — длина дома, в=10 м — ширина дома.

Ширина ленточного фундамента h=0,4.

Площадь прямоугольника внутри внешнего периметра составит:

Sвнеш =а×в=150 м2=1500000 см2.

Схема устройства фундамента на различных видах грунта.

Для внутреннего периметра а’=а-2h= 15-2∙0,4=14,2; в’=в-2∙h=10-0,4=9,2;

Sвнутр =а’×в’=150 м2130,65=1306500 см2.

То есть общая площадь верхней части составит:

Sфун=Sвнеш— Sвнутр =193600 см2.

Разделив полученный результат на h, получим среднее значение периметра:

L= Sфун/h= 193600/40=4840 см.

Этот параметр нам, возможно, пригодится.

Теперь необходимо знать общий вес дома, (Рдом) и по формуле (1), подставив вместо Sопор значение Sфун, определить выполнение этого условия. Если оно выполняется, то ширину h=0,4 м можно делать одинаковой по всей высоте. Если же условие не выполняется, то необходимо по формуле

Sопор = Рдом/ Qн.сп (3)

определить значение Sопор, при котором условие (2) выполняется, а затем найти требуемую опорную ширину фундамента по формуле:

hопор= Sопор/L. (4)

Для гарантии полученный результат следует увеличить на 2-3 см.

В итоге следует указать на два существенных момента, которые должны быть определены с максимально возможной точностью. Это несущая способность грунта, общий вес сооружения и всего в нем находящегося.

moifundament.ru

высота и размеры ленточного и свайного основания

При определении глубины, высоты, ширины фундамента возникает множество вопросов, которые ставят в тупик начинающего строителя. Однако важно правильно на них ответить, потому что от этого зависит успех эксплуатации конструкции и ее долговечность.

Для решения этой задачи следует принимать во внимание множество факторов:

уровень нагрузки на фундамент;
плотность грунта, его прочность на сдавливание;
архитектуру дома, в частности толщину стен и наличие подвального этажа;
влажность почвы и уровень снежного покрова зимой;
глубину промерзания грунта.

Выяснив все условия, можно определять размеры фундамента, которые могут несколько отличаться в зависимости от того, какой тип основания будет применяться.

Глубина закладки

Решая, какой должен быть фундамент по габаритам, в первую очередь думают о глубине. Это действительно важный параметр, потому что от него во многом зависит устойчивость конструкции.

Выбирая глубину закладки, следует позаботиться, чтобы опора дома соответствовала следующим пунктам:

Успешно противостояла морозному пучению. В большинстве случаев для этого требуется, чтобы подошва фундамента располагалась ниже уровня промерзания грунта, хотя в некоторых случаях можно сделать и по другому.
Подошва должна опираться на плотные слои почвы, способные выдерживать массу всей конструкции.

Чаще всего плотность грунта растет вместе с глубиной, хотя бывают и исключения.

Решить эту проблему поможет предварительное исследование участка.
Основание, на которое опирается дом, должно быть малоподвижным или неподвижным. В частности для этого подошву следует располагать выше уровня грунтовых вод.

Нельзя опирать фундамент на биогенные грунты — почвы с большим содержанием органической части. Такое основание в процессе естественных биологических процессов может существенно изменять свои свойства.

Данные правила действуют вне зависимости от того, какой из типов фундамента будет применяться — ленточный, столбчатый, свайный, плитный и пр.

Смотрите нашу видео-подборку по теме:

к оглавлению ↑

Высота опоры

Высота фундамента кажется малозначимой характеристикой, многие устанавливают ее произвольно, без каких-либо расчетов. Тем не менее некоторые требования к расстоянию от верхней кромки опоры до уровня грунта все же имеются.

При определении высоты опоры над грунтом стоит иметь ввиду такие требования:

Верхняя плоскость фундамента должна быть горизонтальной, стены нельзя располагать на наклонной поверхности. Соответственно высота фундамента должна компенсировать перепады высот на участке, если таковые имеются.

Если используется столбчатый или свайный тип конструкции, верхушки опор необходимо располагать на одном уровне.
Важным отличием материала опоры дома от материала стен является устойчивость к сырости, к воде. Соответственно, высота цоколя должна быть таковой, чтобы защитить стены от воздействия снежного покрова и по возможности от брызг воды, которые возникают при сильных ливнях.

Таким образом, для правильного определения высоты цоколя следует знать перепад уровня на участке и мощность снежного покрова. Первый параметр позволит определить теодолит или при должном уровне смекалки — обычный нивелир.

Расчет параметров

Второй можно узнать из справочников, эти данные получают на основе многолетних наблюдений.

Желательно к величине высоты снежного покрова добавить 10-20 см, чтобы стены всегда были выше снежных наносов.

К примеру, если перепад высоты на участке составляет 50 см, а мощность снежного покрова — 100 см, то в самой нижней точке высота фундамента над землей должна составлять 160 см. если сделать меньше, то в последствии придется регулярно чистить снег по периметру строения.

Это тоже не очень хорошо, потому что в условиях отсутствия снежного покрова увеличивается глубина промерзания почвы.

Не стоит забывать, что высота фундамента над землей определяется с учетом итогового уровня грунта, который будет после выполнения запланированных ландшафтных работ.

В некоторых случаях это позволяет существенно сэкономить, ведь выравнивание бульдозером площадки обойдется дешевле, чем закладка лишних 30-50 см бетонной ленты или даже столбчатых опор.

к оглавлению ↑

Ширина

Очень важный параметр, который играет определяющую роль в прочности конструкции, обеспечивает необходимую опорную площадь.

Ширина траншеи

Ширина фундамента должна быть таковой, чтобы удовлетворять требованиям по сопротивляемости нагрузкам на сжатие, разрыв, скручивание.

Ширина ленточного фундамента делается обычно значительно меньше высоты, чтобы сделать конструкцию прочной к вертикальным поперечным нагрузка.

Чтобы компенсировать воздействие пучинистых сил, часто в основании ленточный фундамент делают более широким, чем в верхней части. Кроме того, чтобы конструкция была более устойчивой, толщина фундамента должна превосходить ширину стен хотя бы на 10 см.

к оглавлению ↑

Некоторые нюансы

Если дом устанавливают на столбчатый фундамент, то еще следует определиться с размерами столбов. Все вышеперечисленные правила работают и для него тоже, но дополнительно нужно правильно понять, какой должен быть столб по форме.

Если сделать столбчатый фундамент с прямоугольными опорами, в которых сторона, параллельная линии стены, будет длиннее перпендикулярной, то такая конструкция станет менее устойчивой к смещениям в горизонтальной плоскости.

Свайный каркас

Если сделать наоборот, то увеличится расход бетона, также столбчатый конструктив будет страдать от избыточных изгибающих нагрузок.

Оптимальное решение — призмы с квадратным основанием.

Как правило, столбчатый фундамент делают с размерами не менее 60 см.

Значительно проще определять требуемые размеры винтовых свай. Следует лишь определить нагрузку и выбирать опоры в соответствии с их несущей способностью.

Малые габариты труб делают их практически невосприимчивыми к силам пучения и к поперечным нагрузкам.

Однако при этом все равно дом следует располагать по высоте в соответствии с приведенными выше рекомендациями. Часто на этом типе фундамента устанавливают деревянные конструкции, которые сильно страдают от влаги.

Соответственно необходимо обеспечить такое расстояние между стенами и грунтом, чтобы дерево не разрушалось от сырости почвы. Также размеры фундамента должны учитывать характеристики грунта.

Смотрите нашу видео-подборку по реализации фундамента:

proffu.ru

Рассчет ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента

К началу статьи:Высота, длина и заглубление мелкозаглубленного ленточного фундамента

Конструкционно для железобетонных балок минимальная ширина допускается 15 см, а для мелкозаглубленных ленточных фундаментов (которые представляют из себя свободнолежащие балки на упругом основании) рекомендуется ширина не менее 25 см для легких садовых построек, и ширина не менее 30 см для дачных домов. Ширина ленточного мелкозаглубленного фундамента не может быть меньше ширины опираемой на нее стены.

Однако, кроме конструкционных ограничений есть еще и требования задаваемые несущими способностями подлежащих под мелкозаглубленными ленточными фундаментами грунтов. Удельная нагрузка от здания на единицу площади не должна превышать 70% от несущей способности грунта. Регулировать величину нагрузки можно с помощью площади опоры фундамента на грунт. Чем больше площадь опоры - тем меньше удельная нагрузка, передаваемая на грунт.

Методика ориентировочного расчета минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента. Данная методика определения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента основана на представлении о том, что величина удельной нагрузки на единицу площади подлежащего под фундаментом грунта должна быть меньше несущей способности (расчетного сопротивления основания) подлежащего под фундаментом грунта. Разница между нагрузкой от дома и несущей способностью грунта должна быть как минимум на 30 процентов больше в пользу несущей способности грунтов (коэффициент запаса прочности для бетонных конструкций, отливаемых на стройплощадке с удельном всеом менее 1600 кг/м3). Чтобы не утомлять наиболее нетерпеливых читателей, спешащих наконец без лишних сантиментов узнать минимальную достаточную ширину мелкозаглубленного ленточного фундамента, мы публикуем таблицу основанную на данных Британских государственных строительных норм Building Regulations Approved Document A: 2010, 2E3, Таблица №10. Британское архитектурное ведомство рассчитало за нас все заранее, а мы постарались немного усреднить и адаптировать представленные данные, чтобы сделать представление данных удобнее:

ширина фундаментной ленты мелкозаглубленного ленточного фундамента

Теперь, наиболее рисковые и менее любопытные читатели могут бежать отливать свой мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент, а остальные могут узнать, как британцы получили эти данные, и сделать свой собственный более точный расчет для своего собственного дома, чтобы не попасть впросак.

Для выяснения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленноно ленточного фундамента исходя из несущей способности подлежащих грунтов, необходимо решить уравнение:

Мертвый вес здания + Полезный вес мебели и оборудования + Снеговая нагрузка + Ветровая нагрузка

х 1,3 =

Ширина фундамента х Длина фундамента х Расчетное сопротивление грунта

Мертвый вес здания - это сумма весов всех строительных элементов конструкции дома. Чтобы расчитать их нужно воспользоваться следующими таблицами:

Таблица №5 Нагрузка от 1 м2 стены зданий

Материал стен

кгс/м2

Деревянные каркасно-панельные, толщиной 150 мм с минераловатным утеплителем	30-50
Из блоков ячеистого бетона плотностью 500-600 кг/м3 сплошной кладки, толщиной, мм: 200 250 300 350	100-120 125-150 150-180 175-210
Из опилкобетона, толщиной 350 мм	300-400
Из керамзитобетона, толщиной 350 мм	400-500
Из шлакобетона, толщиной 400 мм	500-600
Из эффективного кирпича, толщиной, мм: 380 510 640	500-600 650-750 800—900
Из полнотелого кирпича сплошной кладки, толщиной, мм: 250 380 510	450-500 700-7501 900- 1000

Таблица №6 Нагрузка от 1 м2 перекрытий пролетом до 4, 5 м

Тип перекрытия

кгс/м2

Чердачное по деревянным балкам, плотностью, кг/м3, не более:
200	70-100
300	100-150
500	150-200
Цокольное по деревянным балкам, плотностью, кг/м3, не более:
200	100-150
300	150-200
500	200-300
Цокольное железобетонное	300-500

Таблица №7 Таблица количества бруса в м3 пиломатериалов

Размер бруса (мм)

Количество бруса при длине 6 м в кубометре пиломатериалов

Объем одного бруса длиной 6 м (м3)

100 х 100	16,6	0,06
100 х 150	11,1	0,09
100 х 200	8,3	0,12
150 x 150	7,4	0,135
150 х 200	5,5	0,18
150 х 300	3,7	0,27
200 х 200	4,1	0,24

Таблица №8 Таблица количества досок в кубическом метре пиломатериалов

Размер доски (мм)

Количество досок при длине 6 м в кубометре пиломатериалов

Объем одной доски длиной 6 м (м3)

25 х 100	66,6	0,015
25 х 150	44,4	0,022
25 х 200	33,3	0,03
40 х 100	41,6	0,024
40 х 150	27,7	0,036
40 х 200	20,8	0,048
50 х 50	66,6	0,015
50 х 100	33,3	0,03
50 х 150	22,2	0,045
50 х 200	16,6	0,06
50 х 250	13,3	0,075

Таблица №9 Таблица значений веса кровельных покрытий

Вид кровельного материала

Вес 1 м2 (кг)

Рулонная битумно-полимерная кровля	4-8
Битумно-полимерная мягкая черепица	7-8
Ондулин	3-4
Металлочерепица	4-6
Профлист, Оцинкованная сталь, Фальцевая кровля	4-6
Цементно-песчаная черепица	40-50
Керамическая черепица	35-40
Шифер	10-14
Сланцевая кровля	40-50
Медь	8
Зеленая кровля	80-150

Таблица №11 Нагрузка от 1 м2 горизонтальной проекции кровли

Тип кровли

кгс/м2

Покрытие рубероидом в 2 слоя	30-50
Керамическая черепица при уклоне 45°	60-80
Кровельная сталь при уклоне 27 °	20-30
Асбестоцементные листы при уклоне 30°	40-50

Читать дальше про расчет полезной, снеговой и ветровой нагрузки для расчета ширины монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента Вернуться к началу статьи

dom.dacha-dom.ru

Расчет фундамента для дома | Строительный портал

Перед началом постройки какого либо здания, необходимо правильно рассчитать фундамент. Произвести расчет можно с помощью специалистов или самостоятельно, при этом немного сэкономив. Сделав правильный расчет фундамента, ваш дом будет надежно стоять на земле. Рассмотрим основные моменты, такие как расчет нагрузки, объем фундаментного котлована и рекомендации, которые следует обязательно учитывать для создания правильного проекта фундамента дома.

Типы фундамента
Вычисление веса конструкции дома
Вычисляем площадь фундамента и вес
Вычисляем количество бетона, необходимого для фундамента
Вычисление необходимого количества арматуры и проволоки
Сколько будет стоить армирование фундамента частного дома?
Сколько будет стоить фундамент дома?

Типы фундамента

Фундамент должен быть прочным и надежным. Существует несколько типов фундамента, каждый из которых подходит под разные типы конструкций и почвы.

Ленточный фундамент

Этот тип фундамента представляет собой закопанную в землю ленту, которая принимает на себя всю нагрузку конструкции дома. Основанием самой ленты являются фундаментные плиты. Применяется для частных домов различного размера, имеющих более двух этажей. Также внутренняя площадь фундамента может использоваться в качестве подвала. Сам дом может быть возведен из кирпичей, блоков, железобетона. Этот тип фундамента очень часто используется благодаря своей простоте, долговечности и способности выдерживать тяжелую конструкцию.

Столбчатый фундамент

Представляет собой конструкцию столбов, погруженных на определенную глубину и соединенных балками. Применяется для небольших 1-2х этажных домов, возведенных из легких материалов, например, брус или сруб. Этот тип фундамента применим на грунте, который не подвергается температурным изменениям. К тому же, такой фундамент намного дешевле ленточного.

Плиточный фундамент

Это монолитная армированная плита из железобетона, уложенная в углубленный грунт. Грунт выравнивается при помощи бетона, песка или гравия. Применяя этот фундамент, нагрузка конструкции будет равномерно распределяться по всей поверхности фундамента. Применим на неблагоприятных грунтах, также используется для тяжелых конструкций, имеющих два и более этажа. Единственный недостаток – это очень большая стоимость по сравнению с другими типами фундамента.

Свайный фундамент

Это конструкция, состоящая из группы свай, соединенных между собой железобетонной плитой или балкой. Используется этот фундамент для слабого грунта, который не сможет выдержать больших нагрузок, также они применяются для больших многоэтажных домов. Установка такого фундамента требует привлечения большого количества техники. Стоимость такого фундамента для дома будет очень высокой.

Вычисление веса конструкции дома

Для того, чтобы сделать расчет фундамента под дом, необходимо рассчитать нагрузку, которую он будет испытывать. Средний вес основных конструкций дома представлен в этой таблице.

Используя данные представленные в этих таблицах, можно вычислить примерный вес конструкции.

Применим эти данные на примере:

Вы собираетесь построить дом высотой в 1 этаж, размером 5 на 8, плюс внутренняя стена, а высота от пола до потолка составит 3 метра. Подставим данные и рассчитаем длину стен: 5+8=13 метров, затем прибавляем длину внутренней стены: 13+5=18 метров. В итоге получаем длину всех стен, после чего произведем вычисление площади, умножив длину на высоту: S=18*3=54 м.

Далее вычисляем площадь цокольного перекрытия, умножив длину и ширину дома: S=5*8=40 м. Чердачное перекрытие будет иметь такую же площадь.

Для того, чтобы вычислить площадь кровли, необходимо длину листа умножить на ширину, например, лист кровельного покрытия будет иметь длину 6 метров, а ширина 2 метра, значит площадь одного листа будет составлять 12 м, а всего нам понадобится по 4 листа с каждой стороны. Итого получается 8 листов кровельного покрытия с площадью 12. Общая площадь кровельного покрытия будет составлять 8*12=96 м.

Чтобы вычислить площадь лицевой части крыши необходимо обратиться к формуле нахождения площади треугольника: S=1/2*a*h, где А – ширина, H – высота от угла до противолежащей точки. Например, высота крыши составит 3 метра, а ширина 5, значит площадь лицевой части крыши 15 м с каждой стороны.

Получив все эти данные по таблице, можно произвести расчет приблизительной нагрузки на фундамент. Лучше всего брать максимальный вес, чтобы расчет был с запасом.

Вычисляем площадь фундамента и вес

Немаловажным фактором является сам грунт, так как он может и не выдержать высокой нагрузки. Для этого нужно вычислить полный вес здания, включая фундамент.

Рассмотрим процесс вычисления примерного веса фундамента на примере.

Вы собираетесь построить кирпичный дом и выбрали под него фундамент ленточного типа. Фундамент будет углублен в грунт ниже глубины промерзания, примерно 1,5 метра и плюс к этому прибавим 50 сантиметров выше уровня земли, итого фундамент будет иметь высоту 2 метра. Далее вычисляем длину всей ленты, то есть периметр: P= (a+b)*2=(5+8)*2=26 м, после прибавляем длину внутренней стены, она составляет 5 метров, в итоге получаем общую длину фундамента 31 м. Затем делаем расчет объема, для этого нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, пусть ширина будет 50 см, значит 0,5см*31м*2м= 31 м2. Железобетон имеет площадь 2400 кг/м3 (см. по таблице), имея все эти данные можно найти вес конструкции фундамента: 31м3*2400 кг/м=74 тонны 400 килограмм. А его опорная площадь будет составлять 3100*50=15500 см2.

Затем следует прибавить вес фундамента к весу дома и разделить на опорную площадь, в результате у вас получится нагрузка килограмм на 1см2.

В этой таблице представлены допустимые значения для различных типов грунта. Если же по вашим расчетам допустимая нагрузка будет превышать эти типы грунтов, можно изменить размеры фундамента для того, чтобы увеличить опорную площадь. Например, если вы выбрали ленточный фундамент, то увеличить его опорную площадь можно путем увеличения ширины. В случае если у вас столбчатый фундамент, то можно увеличить размеры столба или их количество. Но помните, полный вес дома от этого увеличится, поэтому обязательно сделайте повторный расчет.

Вычисляем количество бетона, необходимого для фундамента

Перед началом строительства необходимо составить проект фундамента частного дома, согласно которому вы сможете вычислить необходимое число строительных материалов для возведения конструкции. В нашем случае нужно сделать вычисление необходимого количество бетона для создания фундамента. Данными для расчета количества бетона служит тип фундамента и некоторые параметры. Рассмотрим систему вычисления на примере.

Ленточный фундамент

Объем ленточного фундамента вычисляется намного проще остальных, для этого нам нужны такие данные, как суммарная длина, высота и ширина. Ширина зависит от площади опоры, которую мы вычисляли в начале, но в среднем ширина такого фундамента составляет 40 сантиметров. Высота так же берется из предыдущих расчетов, возьмем значение в 1,5 метра. Общая длина ленты вычисляется как периметр. Для дома, имеющего размер 5 на 8 метра и имеющего одну стену длинной 5 метров, периметр будет равен 5+(8+5)*2=45 метра. При ширине ленты в 50 сантиметров количество бетона будет равно 0,5*45*1,5=33,75 м3.

Столбчатый фундамент

Чтобы вычислить необходимое количество бетона, нужно знать площадь поперечного сечения и высоту столба. Вспомним формулу нахождения поперечного сечения круга, S=3.14*R2, где R – это радиус круга. Значит поперечное сечение столба, имеющего диаметр 15 сантиметров, будет составлять 3,14м2*0,075м2=0,2355 м2. Если такой столб будет иметь высоту 1,5 метра, то его объем будет равен 0,2355*1,5=0,353 м3. Затем можно легко вычислить общее количество столбов для вашей конструкции.

Плиточный фундамент

Плиточный фундамент – это монолитная конструкция, залитая под всей площадью дома. Для выполнения расчета нужны исходные данные, то есть площадь и толщина. Наш дом имеет размеры 5 на 8 и его площадь будет 40 м2. Рекомендуемая минимальная толщина 10-15 сантиметров, исходя из этого, чтобы залить фундамент нам понадобится 40*10=400 м3 бетона.

Также для большей прочности конструкции, добавляются дополнительные ребра жесткости по всей площади поверхности фундамента. То есть на нижнем уровне делаются углубления в форме квадрата, которые обеспечат дополнительную поддержку. Чтобы рассчитать количество бетона необходимое для ребер жесткости, нужно знать их общую длину и площадь. Например, в доме размером 5 на 8, ребра заливаются через каждые 2,5 метра, а два их них будут располагаться по краям. Количество ребер по ширине составит 3, а по длине 4. Длина одного ребра жесткости по длине составит 8 метров, а по ширине 5 метров, в итоге общая длина будет составлять (5*3)+(8*4)=47 метров.

Ширина и высота ребра жесткости обычно равняется высоте основной плиты Соответственно при высоте основной плиты в 10 сантиметров, глубина и ширина ребра жесткости будут 10 сантиметров, из этого следует, что поперечное сечение 10 сантиметровой ребра будет 0,1 м*0,1=0,01 метра, затем умножаем результат 0,01 метра2, на всю длину ребра 47 метров, получаем объем 0,41 м3.

Вычисление необходимого количества арматуры и проволоки

Для создания более надежного, долговечного и прочного фундамента применяется арматура. Для вычисления нужного количества арматуры учитывается сам тип фундамента, грунта и нагрузки. Чем больше диаметр арматуры, тем больше допустимая нагрузка для фундамента. При выборе нужно учесть вид грунта и вес сооружения. Если грунт достаточно плотный, то под воздействием веса дома его деформация будет мала, тогда от фундамента не будет требоваться слишком высокая устойчивость. Также количество арматуры зависит от веса дома, чем он больше, тем больше нагрузки должен выдерживать фундамент.

Ленточный фундамент. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Для такого типа фундамента не требуется слишком толстая арматура (10-12 мм), так как ленточный фундамент имеет большую несущую способность. В нем используется только два пояса армирования, независимо от высоты. Продольные прутки арматуры будут испытывать основную нагрузку и укладываются в 5-10 сантиметрах от поверхности бетона. Вертикальные и поперечные прутки при этом не будут испытывать нагрузки, поэтому для них используется гладкая арматура.

Для дома 5 на 8 и плюс одна внутренняя стена, общая длина фундамента составит 45 метров. Для выполнения продольного армирования в 4 прута приблизительный расход будет 45 м*4=180 метров. Количество арматуры для соединения одного уровня при ширине в 50 см и высоте 1,5 м и шаге в 40 см будет равно по длине: (8 /0,4)*0,5=10 м, при 3-х уровнях соединения 10*3=30, а на две стены по длине понадобится 60 метров. По ширине: (5 /0.4)*0.5=6.25, при трех уровнях 6,25*3=18,75, а всего на две стены по ширине понадобится 37,5 м. Общий расход гладкой арматуры на всю площадь фундамента составит 37,5 м+60 м=97,5 метра. Плюс еще прибавляется длина фундамента для внутренних стен.

Количество вязальной проволоки при общей длине фундамента 45 м и шаге в 40 см для одного соединения будет равна 30 см, а общее количество (45 м /0,4 м)*3 (кол-во уровней)=338, умножаем на размер проволоки 338*0,3=102 метра вязальной проволоки.

Столбчатый фундамент. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Так как столб не будет испытывать слишком сильной нагрузки, то для его армирования по вертикали подойдет ребристая арматура с диаметром в сантиметр. Арматура по горизонтали не будет испытывать на себе никаких нагрузок, она будет служить только для соединения вертикальных, поэтому для нее подойдет гладкая арматура толщиной 0,6. Количество прутьев и их толщина в каркасе зависит от диаметра столба, в среднем около 4.

Например, при высоте столба в 1,5 метра и имеющий диаметр 15 см, будет достаточно 4 прута с частотой 7,5 см и связкой в 3-х местах. Общее количество ребристой арматуры толщиной 1 см составит 1,5 м*4=6 м. Нужное количество гладкой арматуры для одного соединения будет 7,5 см*4=30 см, а общее количество- 30 см*3=90 см. Допустим, фундамент содержит 20 столбов, для которых понадобится 20*6 м=120 метров ребристой арматуры и 90 см*20=18 метров гладкой.

Расчет количества вязальной проволоки очень прост. Количество соединений, то есть 3 горизонтальных прутка, умножается на количество вертикальных и на количество проволоки для одного соединения: 3*4*30 см=3,6 метра, а общее количество 3,6*20=72 метра.

Плиточный фундамент. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Количество арматуры зависит от грунта и веса дома. Если ваша конструкция стоит на устойчивом грунте и имеет не очень большой вес, то для нее подойдет тонкая арматура, диаметром 1 сантиметр. Если же наоборот, ваша конструкция имеет большой вес и плохой грунт, то вам подойдет более толстая арматура от 14 мм. Шаг арматурного каркаса составляет как минимум 20 сантиметров, в зависимости от вышеуказанных параметров.

Так, например, фундамент частного дома имеет длину 8 метров и ширину 5 метров. При частоте шага в 30 сантиметров по длине нам понадобится 27 прутков, а по ширине 17. Также минимальное количество поясов армирования составляет 2, поэтому нужное число прутков составляет (30+27)*2=114. Затем это число умножается на длину одного прутка.

После делается соединение- в местах верхней сетки арматуры с нижней, в местах пересечения продольных и поперечных прутков. Общее число соединений будет равно 27*17= 459. При толщине плиты равной 20 сантиметров и расстоянии каркаса от поверхности 5 сантиметров, тогда для одного соединения понадобится прут арматуры длиной 20см-10 см(5+5 снизу и сверху)=10 см, а при общем числе таких соединений получится 459* 0,1 м=45,9 метров арматуры. В итоге все значения складываются, и вы получите длину всей арматуры, после чего, используя таблицу ниже, вы сможете рассчитать приблизительный вес конструкции.

Чтобы посчитать количество вязальной проволоки, нужно рассчитать число мест пересечения горизонтальных прутков. Согласно расчету выше, соединений на нижнем уровне будет 459 и столько же на верхнем, всего получается 918 соединений. Для связки одного такого места понадобится проволока, согнутая пополам, общая длина для одного соединения составит 30 сантиметров, значит 918 м *0,3 м=275,4 метра.

Сколько будет стоить армирование фундамента частного дома?

Получив число необходимого количества метров арматуры и проволоки, зная толщину, по таблице выше можно рассчитать приблизительный вес конструкции. Далее для расчета стоимости выясняем цену за 1 кг арматуры и проволоки. Так как цены в разных регионах могут существенно отличаться, для расчета стоимости вы можете узнать ее в пунктах металлопроката в вашем городе.

Сколько будет стоить фундамент дома?

Произведя все необходимые вычисления и узнав количество требуемых кубов бетона и цену металлической конструкции, вы можете рассчитать ваши затраты и узнать общую стоимость фундамента частного дома. Цены на один куб бетона уточняются у продавцов. Также не забывайте учитывать подготовительные работы, такие как раскопка грунта под фундамент, доставка материалов, рабочая сила и создание опалубки (состоит из досок, которые нужно будет приобрести).