Фундамент своими руками расчет. Табличные значения искомых величин. Как рассчитать снеговую нагрузку

Они могут использоваться под разные дома на различных типах грунтов, расчет их можно сделать своими руками. Для этого не нужны знания высшей математики или сопромата. Есть метод, при котором все просто, правда, громоздко: придется собирать много данных. Этот расчет ленточного фундамента называется «по несущей способности грунта». Но предварительно вам нужно будет собрать нагрузки от дома: рассчитать какая масса будет приходится на каждый квадратный метр (сантиметр) основания. Затем, подбирая ширину подошвы фундамента, выбрать оптимальную ее ширину.

Метод расчета

Мы точно знаем, что первым строится фундамент. Но проектируется он в последнюю очередь. Его задача передать нагрузку от дома. А ее мы будем знать лишь после того, как определимся с типом всех строительных материалов и их объемов. Так что до начала расчета фундамента необходимо:

• начертить план всего здания со всеми простенками;
• решить, нужен или нет подвал, и какой он должен быть глубины, если нужен;
• знать высоту цоколя и материал, из которого он будет сделан;
• определиться с типом и толщиной используемых материалов для утепления, ветрозащиты, гидроизоляции, отделки как внутри, так и снаружи.

По всем используемым во время стройки материалам нужно найти их удельный вес. Желательно составить таблицу: работать будет проще. Только после этого можно приступать к расчету.

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или . Намного реже сегодня делают кирпичные или бутобетонные ленты: они менее надежны, но при этом для их строительства требуется большее количество материала, хотя стоимость его может быть меньше.

Условно расчет ленточного фундамента можно разбить на несколько этапов:

• Определение нагрузки на фундамент.
• Выбор параметров ленты.
• Корректировка в зависимости от условий.

Теперь обо всех этапах подробнее.

Сбор нагрузок на фундамент

На этом этапе суммируется масса всех строительных материалов, которые используются для строительства:

Как уже говорили, к этому моменту уже должен быть готов план здания с более-менее точными размерами. Расчет массы используемых строительных материалов несложен: находите площадь, на которой он будет расположен, умножаете на удельный вес, получаете массу.

Если рассчитываемый элемент прямоугольный, его площадь находите, перемножив длину сторон. Если считаете в метрах, получаете м 2 . Умножив на толщину материала в тех же единицах (в метрах) получаете объем в кубометрах — м 3 . Так работать будет удобнее: большая часть удельной массы стройматериалов дается в килограммах на кубометр (кг/м 3). Перемножив найденный объем с удельным весом материала получаете массу материала для этой плоскости.

Пример расчета массы стены

Чтобы стало понятнее, приведем пример. Посчитаем сколько весить будет стена из профилированного соснового бруса 150*150 мм, с обшивкой из липовой вагонки толщиной 14 мм, обрешетка из соснового бруска 50*20 мм. Стена длиной 4 м и высотой 2,8 м.

Удельный вес закупленного соснового бруса (может быть разным) 570 кг/м 3 , вагонки 530 кг/м 3 , бруска 510 кг/м 3 .

Площадь стены: 4 м * 2,8 м = 11,2 м 2 .

Объем бруса в стене будет 11,2 м 2 * 0,15 м (толщина бруса) = 1,68 м 3 .

Умножив объем на удельный вес бруса, получим массу стены: 1,68 м 3 * 570 кг/м 3 = 957,6 кг.

Теперь находим объем вагонки на стене: 11,2 м 2 * 0,014 м (толщина вагонки) = 0,16 м 3 .

Сколько весит вагонка узнаем, умножив ее удельный вес на объем: 0,16 м 3 * 530 кг/м 3 = 84,6 кг.

Количество обрешетки считают по-другому: определяем сколько планок прибивается. Мы будем прибивать обрешетку вдоль с шагом 60 см. Получится 5 планок длиной 4 м. Погонных метров всего будет 20. Теперь находим объем: 20 м.п. * 0,05 м * 0,02 м = 0,02 м 3 .

Теперь находим массу обрешетки: 0,02 м 3 * 510 кг/м 3 = 10,2 кг.

Теперь находим массу всех материалов для стены : 957,6 кг + 84,6 кг + 10,2 кг = 1052,4 кг.

Мы рассчитали, что масса стены площадью 11,2 м 2 будет 1052,4 кг. Получается, что один квадрат весит 1052,4 кг / 11,2 м 2 = 93,96 кг/м 2 . Теперь посчитав, площадь всех стен с такой отделкой, можем найти их общую массу. Пусть общая их площадь 42 м 2 . Тогда весить они будут 42 м 2 * 93,96 кг/м 2 = 3946,32 кг.

По такой методике находите массу всех перечисленных элементов. Если они имеют сложную геометрию, разбиваете их на простые фигуры и так определяете площадь. С остальным проблем быть не должно.

Кроме стройматериалов на фундамент будет давить вся обстановка в доме: мебель, техника, люди и т.д. Считать все это очень уж долго, так что при планировании принимают, что на один квадратный метр площади полезная нагрузка составляет 180 кг/м 2 . Чтобы узнать общую полезную нагрузку дома, его площадь (всех этажей) умножаете на эту цифру.

В большинстве регионов необходимо еще учитывать нагрузки на фундамент от снега. Снеговые нагрузки определены по регионам (смотрите фото), их значения приведены в таблице.

Снеговые нагрузки по России (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Но так как кровли разные, а них скапливается разное количество снега. Потому в зависимости от угла ската применяются коэффициенты:

• угол наклона меньше либо равен 25° — коэффициент равен 1 (снеговая нагрузка берется из таблицы без изменений);
• угол наклона больше либо равен 60° — коэффициент равен 0 — снеговая нагрузка не учитывается.

Во всех остальных случаях (угол наклона кровли от 25° до 60°) значения выбирают от 0 до 1 (строят график и по нему определяют коэффициент).

Снеговые нагрузки по Украине (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пример : пусть снеговая нагрузка в регионе 180 кг/м 2 , общая площадь кровли 65 м 2 , коэффициент учета угла ската кровли 0,82 (угол наклона около 30°). Находим снеговую нагрузку: 65 м 2 * 180 кг/м 2 * 0,82 = 9594 кг.

Эту нагрузку необходимо будет добавить к массе дома и его полезной нагрузке.

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

• + высота цоколя = высота;
• ширина ленты;

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Расчет нагрузки на фундамент

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см) — 132000 см 2 . Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

Корректировка параметров

Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.

Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения, невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.

Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.

Как рассчитать кубатуру фундамента

Учитывать массу фундамента лучше рассчитывая его объем: эта цифра вам пригодится при заливке фундамента: будете знать, сколько заказывать бетона или сколько материалов потребуется закупить.

Все исходные данные уже известны: высота, ширина и длина ленты. Их перемножаете, получаете кубатуру фундамента.

Например, посчитаем объем фундамента для рассчитанной ранее ленты: длинна 44 м, ширина 30 см (0,3 м), высота 1,75 м. Перемножаем: 44 м * 0,3 м * 1,75 м = 23,1 м 3 . Фактически расход, скорее всего, будет немного больше: порядка 25 кубов. На эту цифру и ориентируйтесь при заказе бетона.

Строительство любого здания начинается с разработки проекта, определения потребности в материалах, а также расчета сметной стоимости. До начала работ важно правильно выбрать тип и конструкцию основания, которое обеспечит устойчивость и долговечность строения. Зная параметры проектируемого фундамента, калькулятор позволит быстро выполнить расчет количества бетона, а также определить потребность в стальной арматуре и других необходимых материалах. Для расчетов можно использовать онлайн-калькулятор бетона для фундамента или самостоятельно выполнить вычисления.

Как выполняется расчет фундамента под дом

Как правильно определить расход материалов на фундамент – готовимся к выполнению расчетов

До начала строительных мероприятий важно правильно определить потребность в стройматериалах. Это позволит спланировать объем затрат и рационально использовать имеющиеся финансовые ресурсы. Так как возведению домов предшествует строительство основы, необходимо на начальном этапе рассчитать необходимый для заливки основания объем бетонной смеси. Для того чтобы выполнить расчет фундамента, калькулятор необходим.

Выполнить калькуляцию можно различным образом :

• воспользовавшись готовой программой. Ускорить вычисления поможет размещенный на профессиональных сайтах калькулятор для расчета фундамента;
• выполняя расчет вручную. Несложно, используя обычный калькулятор, рассчитать количество бетона на фундамент с высокой степенью точности.

При выполнении калькулирования необходимо учитывать, что количество бетонного раствора измеряется в кубических метрах, а не в литрах или тоннах. Учитывая это, в процессе вычислений получим объем бетонного состава, а не вес. До начала расчетов следует определиться с типом и конструкцией основания.

Для этого необходимо выполнить ряд мероприятий :

• провести геодезические изыскания. Они помогают определить уровень расположения грунтовых вод, характеристики почвы и глубину промерзания;
• определить действующие на основу нагрузки. Поможет правильно и быстро рассчитать фундамент под дом калькулятор, размещенный на сайте.

Расчет фундамента на примере бани 6×4 метра

Произведя расчет количества бетона для фундамента, калькулятор учтет следующие данные :

• тип сооружаемого основания. Профессиональная программа позволяет рассчитать ленточную основу, плитное основание и столбчатую конструкцию;
• конструкцию фундаментной базы и ее размеры. Конфигурация и габариты зависят от особенностей здания, действующих нагрузок и характеристик почвы;
• марку применяемого для заливки бетонного раствора. Она выбирается в зависимости от уровня механических нагрузок;
• уровень промерзания почвы. Он определяется с учетом территориального расположения объекта строительства.

От полноты введенных данных зависит правильность подсчета раствора, а также расхода материалов.

Какие исходные данные закладываются в калькулятор расчета фундамента под дом

Желая определить общий объем расходов и рассчитать потребность в материалах, важно понимать, как рассчитать фундамент для дома.

Калькулятор, с помощью которого выполняется расчет, обрабатывает большой массив информации для каждого вида основы :

• для фундаментной базы ленточного типа необходимо учитывать размеры ленты, а также ее конфигурацию;
• для столбчатой базы обрабатывается информация по количеству опорных элементов, их длине, размерам в поперечном сечении и глубине погружения;
• для конструкции в виде монолитной плиты необходимо учесть толщину основания, площадь возводимого строения, а также конструктивные особенности каркаса.

Конфигурация и результаты расчета сплошного фундамента

После того как будет выполнен расчет материалов на фундамент, калькулятор сможет предоставить следующую информацию :

• объем необходимого бетонного раствора;
• метраж стержней (м) и общую массу арматуры (кг);
• сортамент арматуры для каркаса;
• величину нагрузки на грунт;
• потребность в древесине для изготовления опалубки.

По результатам онлайн-калькулирования можно также получить информацию о размерах пространственного арматурного каркаса.

Расчет ленточного фундамента под дом – калькулятор

Для определения объема бетонного состава и расчета потребности в материалах важно учитывать следующие моменты :

• длину основы, которая должна соответствовать периметру здания;
• ширину ленты, которая должна превышать толщину стен на 10–15 см;
• уровень заглубления в почву, соответствующий характеристике грунта.

Расчет ленточного фундамента

Перемножив указанные значения, получим объем фундаментной ленты, соответствующий кубатуре бетона. Зная массу кубометра железобетона, равную 2,4–2,5 т, несложно получить вес основания. Для этого необходимо умножить общую кубатуру на вес одного кубометра основы. При выполнении расчетов вручную, присутствует небольшая погрешность, составляющая 6–8%. Важно точно выполнить расчет раствора на фундамент. Калькулятор, которым можно воспользоваться в онлайн-режиме, предоставляет такую возможность.

Как рассчитать материалы на фундамент столбчатого типа

При строительстве столбчатой основы необходимо правильно выполнить расчет фундамента для дома.

Калькулятор, выполняющий расчет онлайн, обрабатывает следующие данные :

• количество опорных колонн;
• диаметр и высоту свай;
• размеры находящейся в грунте расширенной части опоры;
• габариты ростверка;
• конфигурацию ростверковой конструкции;
• марку используемой бетонной смеси.

Используя имеющуюся информацию о конструктивных особенностях и размерах свайного основания можно произвести вычисления в ручном режиме. Для этого необходимо определить объем одной опоры и умножить полученное значение на общее количество свай. Объем ростверка рассчитывается аналогично ленточной основе. Сложив объем опор с объемом ростверка, получим общий объем свайной конструкции. Теперь рассчитать количество бетона не составляет труда.

Калькулятор бетона на фундамент в виде монолитной плиты

Расчет материалов для плитного фундамента

Планируя забетонировать монолитную плиту, застройщики сталкиваются с проблемой, как рассчитать количество бетона на фундамент.

Калькулятор позволяет быстро определить расход бетонной смеси после введения в соответствующие графы программы следующих параметров :

• длины плитной основы;
• ширины фундаментной плиты;
• высоты железобетонной базы.

Выполняя вычисления вручную, можно пренебречь объемом, который занимает арматурный каркас. Необходимо просто перемножить размеры конструкции и получить ее объем, который примерно соответствует потребности в бетонном составе. Для получения точных значений необходимо использовать программные методы.

Расчет материалов для фундамента (калькулятор) – определяем потребность в цементе

При подготовке бетонного раствора в качестве вяжущего вещества используется цемент различных марок. От характеристик и количества вводимого в бетонную смесь портландцемента зависит прочность, надежность и срок эксплуатации строительных конструкций. Выполняя расчет материала на фундамент, калькулятор, представляющий собой специальную программу, обрабатывает комплекс исходных данных и предоставляет информацию о потребности в цементе для фундаментного основания.

Калькулятор материалов для монолитной фундаментной плиты

Используя справочные данные, можно самостоятельно определить количество цемента для приготовления бетонного раствора. Важно учитывать пропорцию, в соответствии с которой, смешивается песок, цемент и щебенка. Это соотношение составляет 3:1:5. Бетонный раствор формируется из 9 частей, одну из которых составляет портландцемент.

На основании этого соотношения определяется количество различных марок цемента на один куб бетона :

• М100 используется в количестве 160–200 кг;
• М150 необходимо 200–220 кг;
• М200 добавляется по 240–280 кг;
• М250 вводится по 300–330 кг.

С возрастанием марки портландцемента увеличивается его количество в кубометре бетонного состава и составляет :

• М300 – 320–380 кг;
• М400 – 400–420 кг;
• М500 – 510–530 кг.

Эта информация позволяет самостоятельно определить потребность в цементе с высокой степенью точности. Существует и специальная программа в режиме онлайн, которая оперативно выполнит вычисления после введения требуемого объема готовой бетонной смеси, марки бетона и вида используемого цемента.

Расчет фундамента на дом – калькулятор затрат

Как рассчитать фундамент дома самому

Определившись с методикой расчета количества бетонного раствора и применяемого для его изготовления портландцемента, можно приступать к определению общего уровня затрат на возведение фундаментной основы.

Общий объем расходов включает затраты на приобретение следующих материалов :

• речного или карьерного песка средней крупности;
• портландцемента необходимой марки;
• среднефракционной щебенки.

Необходимо также учесть расходы на покупку :

• стальной арматуры, предназначенной для изготовления каркаса;
• досок, фанерных щитов или металла для сборки опалубки;
• вязальной проволоки, используемой для соединения стальных стержней;
• метизов, используемых для сборки опалубочной конструкции.

Важным элементом калькуляции являются транспортные расходы, связанные с доставкой на стройплощадку необходимых материалов.

Вывод

Калькулирование статей расходов при сооружении фундаментной основы позволяет точно определить общий объем затрат. Можно использовать готовые программные продукты или произвести вычисления своими силами. Важно овладеть методикой, обеспечивающей верный результат. Своевременное планирование бюджета позволит равномерно распределить денежные средства и обеспечить их рациональное использование.

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

Введение

Расчет фундамента при строительстве дома включает:

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

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

Расчет состоит из трех этапов:

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

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

Определение веса конструкций дома

1.1. Расчет веса конструкции дома

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

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

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

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

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

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

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

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

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

1.2. Определение снеговой нагрузки дома

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

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

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

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

1.3. Расчет полезной нагрузки дома

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

1.4. Определение удельного давления на подошвенный грунт фундамента

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

Определение размеров фундамента

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

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

Т.е. P < R , (1).

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

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

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

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

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

Корректировка размеров фундамента

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

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

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

Как самостоятельно определить тип грунта на участке

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

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

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

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

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

E=1-Y 0 /Y;

Y 0 =G/V 0 ;

Y=G /V 1

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

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

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

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

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

Коэффициент пористости Е=0,7.

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

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

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

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

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

Заключение

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

Строительство любого дома начинается с фундамента — его основы.

Конечно, если грунт не может выдержать нагрузку дома, например на болотистой местности, то перед началом строительства можно вбить под основание сваи или частично заменить грунт на более прочный. Для этих целей применяют граншлак, который способен со временем превращаться в бетон. Но все это значительно увеличивает сметную стоимость строительства.

Немаловажную роль играет и глубина заложения основания под дом. Это расстояние от поверхности земли до — нижней плоской части, которая опирается на грунт. Глубина заложения фундамента зависит от 2 основополагающих факторов: уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунта зимой. Это так же необходимо учитывать для расчета фундамента.

Необходимо помните, что затраты на основание составляют от 15 до 25% затрат на все строительство дома. Эта сумма может увеличится в зависимости от вида земли на участке, глубины ее промерзания и залегания подземных вод. Но если сэкономить и построить фундамент неправильно, то исправление ошибок может обойтись куда дороже. А в некоторых случаях их устранить просто невозможно. Поэтому гораздо разумнее учесть все нюансы еще перед началом строительства.

Расчет глубины заложения основания здания

Для того чтобы правильно определить глубину заложения основания дома нужно знать 3 основных параметра несущего грунта:

• уровень его промерзания;
• основной состав;
• высоту подземных вод.

Для мелких и пылеватых песков, твердых глинистых грунтов при расчете глубины заложения фундамента уровень промерзания почвы не учитывается, если зимой грунтовые воды располагаются ниже уровня промерзания земли больше чем на 2 м. Если земля сухая и при морозах пучинится не будет, то ни углублять его дополнительно, ни усиливать, ни утеплять его не нужно. Соответственно, сметная стоимость строительства дома не повысится.

Но если подземные воды находятся ближе чем на 2 м к уровню промерзания почвы, то считается, что грунт насыщен водой. В таких условиях пучение при морозе будет неизбежно. И основание при строительстве дома необходимо возводить с учетом промерзания участка. Подошва всего здания должна находиться на уровне промерзания грунта или чуть ниже его.

Минимальная глубина, на которую закладывают основание, должна быть следующей:

• в сухих почвах (средние и крупные, гравелистые пески, крупнообломочные грунты) — от 50 см;
• в сухих грунтах (твердые глины, мелкие и крупные пески) — от 70 см;
• во влажных почвах (пластичные глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески, лессовидные суглинки) — от 120 см;
• в скальных и полускальных грунтах — глубина заложения фундамента значения не имеет;
• для дома с подвалом — ниже уровня пола в подвале не менее чем на 40 см.

Во влажных почвах глубина, на которую заложено основание дома, зависит от расположения уровня подземных вод к уровню промерзания грунта:

• Расстояние более 2 м — глубина заложения не менее 50 см;
• Расстояние менее 2 м — глубина заложения не менее 3/4 глубины промерзания участка, но не меньше 70 см.
• Грунтовые воды выше уровня промерзания земли — не менее глубины промерзания грунта.

Если проект здание предусматривает наличие в здании погреба, то в расчет принимается и тип грунта и под подвал.

Вернуться к оглавлению

Определение глубины заложения основания здания

Многие строители считают, что чем глубже заложить фундамент под дом, тем лучше. Существует мнение, согласно которому надежность основания здания обеспечивает то, что он располагается ниже уровня промерзания грунта.

Такая точка зрения обоснована, если брать в расчет только то, что силы морозного пучения давят на основание снизу вверх. Действительно, если подошва постройки располагается достаточно глубоко, то фундамент под воздействием промерзания грунта не поднимется. Но не стоит забывать про то, что промерзший грунт воздействует на дом не только снизу, но и с боков (боковое, или касательное, морозное пучение). Именно касательное морозное пучение земли способно вырвать фундамент дома из земли, отделив верхнюю часть основания от нижней. Такое воздействие особенно пагубно, если основание сложено из кирпича, бутового камня или небольших бетонных блоков, а вес самого дома незначительный (деревянные дома, облегченные каркасные домики и тому подобные здания).

Для того чтобы избежать возможного разрушения основания дома на ненадежных участках, нужно не просто заложить основание под здание ниже уровня промерзания почвы, но и погасить силы касательного морозного дополнительным утеплением. Для этого используют керамзит, пенопласт или пумпан. Если по каким-либо причинам делать не планируется, то можно связать дом металлическим каркасом. В таком случае каркас закладывается на всю высоту основания здания, связывая собой нижнюю и верхнюю части.

Еще один способ ослабления касательного морозного пучения — наклонные конструкции, когда стены основание формируются широкими снизу и постепенно сужающимися к верху.

Тип усиления основания тоже необходимо учитывать при расчете фундамента.

Вернуться к оглавлению

Определение уровня грунтовых вод и состава грунта

Самую достоверную информацию об уровне грунтовых вод можно получить тогда, когда они находятся на максимальной высоте. Это происходит весной и осенью.

Для того чтобы самостоятельно определить уровень подземных вод на участке, необходимо выкопать колодец-шурф размерами приблизительно 1х1 м и глубиной в 2-3 м. Колодец обязательно нужно защитить от стока в него осадков и поверхностных вод. Через несколько дней, когда шурф наполнится водой, нужно следить за изменением ее уровня.

С помощью этого же колодца можно узнать и основной состав почвы. Верхний слой — это плодородный грунт. Его легко отличить по более темному и насыщенному цвету. Данный грунт обычно не бывает больше 1 м толщиной. При возведении фундамента его снимают, так как он имеет тенденцию просаживаться неравномерно.

Ниже располагается естественный подстилающий грунт. Этот слой и является несущим, на него приходится основная нагрузка от подошвы фундамента и самого дома. По нему и нужно определять глубину закладывания основания под дом.

Самым надежным основанием для строящегося здания считаются подстилающие грунты, состоящие из средних и крупных песков, или гравелистые. Глубину заложения в таких почвах делают минимальной — не более 0,5 м.

Супеси, пылеватые и мелкие пески, глины и суглинки менее надежны. При у этих почв несущая способность значительно снижается.

Самые слабые — суглинки лессовидные. При высоком уровне грунтовых вод этот грунт может просесть даже под собственным весом. Но если грунт сухой, то он может выдержать значительные нагрузки.

Вернуться к оглавлению

Расчет ширины подошвы основания здания

Практически все почвы, вне зависимости от их типа, могут эффективно выдержать нагрузки от частного жилого дома, поскольку индивидуальные здания имеют относительно небольшой вес и размер. Исключение составляют торфяники и илистые почвы. Но если изначально несущая способность грунта слабая, то площадь подошвы фундамента необходимо увеличить. Это снизит давление на почву. Необходимо помнить одно простое правило: чем больше площадь подошвы основания здания, тем меньше давление на грунт.

Для правильного расчета фундамента дома и ширины его подошвы необходимо знать 2 основных параметра: вес строения и вид несущего грунта.

Вес здания рассчитывается с учетом снеговых нагрузок и мебели в доме. Произвести такой подсчет достаточно легко.

Несущая способность грунта, на котором будет стоять дом, определяется по таблице, показанной на рис. 1.

Если известна нагрузка, которую может воспринимать почва, необходимо рассчитать общий вес здания. И исходя уже из полученных данных определять площадь подошвы фундамента дома.

Вернуться к оглавлению

Рассмотрим примеры

Вернуться к оглавлению

Пример расчета веса здания

Рис. 1. Расчет сопротивление грунтов и их виды.

На рис. 2 приведены приблизительные параметры веса элементо жилого дома, которые помогут вам произвести правильный расчет. Более точные цифры приведены в справочникам по строительным нормам и правилам.

В качестве примера возьмем двухэтажный жилой дом без подвала, размеры основания которого 12х12 м.

Сначала определяется общий вес здания — складывается вес крыши, коробки здания, мебели, цоколя и фундамента.

Высчитывается вес крыши. Он зависит от веса стропил, перекрытий и каркаса крыши, веса кровли и ветровой и снеговой нагрузки. Последние параметры можно выяснить в районных строительных организациях или установить по СниПу «Нагрузки и воздействия».

Допустим, что крыша деревянная, покрытая металлочерепицей, а снеговая и ветровая нагрузка незначительные: 3000+800+2000=5800 кг.

Определятся вес коробки здания. Он рассчитывается из веса самой коробки дома, капитальных стен, основных перекрытий и перегородок.

Рис. 2. Примерный вес конструкций жилого здания.

На строительство двухэтажного дома заданной площади потребуется приблизительно 15000 шт. лицевого кирпича (весом каждого блока в 4 кг) и ракушечник (каждый блок есит 15 кг): 15000*4+2500*15 = 60000+80700=140700 кг.

Для возведения капитальных стен, перегородок и некратностей используется красный кирпич, 1 блок которого весит 3,8 кг: 12000*3,8 кг=45000 кг.

Перекрытия возводят из круглопустотных железобетонных плит. Вес одной плиты 6х1,2 м составляет 200 кг: 34*2200=74800 кг.

Необходимо обязательно учитывать вес раствора для кладки кирпича и ракушечника, стяжку, черновую отделку штукатуркой. Все это будет приблизительно весить 63000 кг.

Общий вес оборудования, обеспечивающего дом, и мебели определяется в 5000 кг.

При суммировании всех этих параметров общий вес коробки здания составляет 329 100 кг.

Определяется вес цоколя и фундамента. Для строительства цоколя используется кирпич, весом каждого блока в 3,8 кг, а для фундамента берутся бетонные блоки, каждый весом в 1600 кг: 6500*3,8+40*1600=24700+64000=88700 кг.

Также необходимо учесть вес заливки бетонной стяжки, раствора для кирпичной кладки и монтажа блоков и железной арматуры. В сумме получается цифра в 106080 кг.

При суммировании веса всех элементов дома получается общий вес здания в 440980 кг. То есть на грунт будет давить 441 тонна.

Любое строение должно иметь под собой фундамент. Для того чтобы здание прослужило много лет, очень важно правильно рассчитать параметры фундамента. А для того чтобы сделать все верно, нужно знать определенные характеристики.

Расчет ширины

Для закладки основы здания важно, какой грунт на участке, на каком уровне находятся грунтовые воды, вес самого здания, насколько промерзает земля.

Все работы по проектированию основываются на инженерных расчетах. Это сложные расчеты, поэтому обычно пользуются усредненными значениями нагрузок для вычислений.

Крыша:

• шифер - 40-50 кг/м2;
• рубероид - 30-50 кг/м2;
• черепица - 60-80 кг/м2;
• листовая сталь - 20-30 кг/м2.

Стены:

• кирпич - 200-270 кг/м2;
• железобетон - 300-350 кг/м2;
• дерево - 70-100 кг/м2;
• каркас с утеплителем - 30-50 кг/м2.

Sопор ≥ Рдом/ Qн.сп , где:

Sопор – нижняя опорная площадь;

Рдом - вес здания;

Qн.сп - несущая способность грунта

Несущая способность грунта – это возможность грунта выдерживать нагрузку на 1 см площади.

Для двухэтажного дома

Шф – ширина фундамента,

С – значение сопротивления грунта;

В – значение, учитывающее самую меньшую величину веса почвы.

Расчет высоты

По СНиПам фундамент должен выступать над землей не менее 20 см, однако, на практике, при учитывании главного параметра – глубины промерзания почвы, эта величина увеличивается до 30-35 см.

Чем глубже уровень промерзания, тем больше должна быть высота фундамента. При промерзании до 3 м, высота фундамента может доходить до 1м.

Для двухэтажного здания выбор высоты выступа фундамента над землей совершенно не важен, этажность никоим образом не влияет на устойчивость или прочность здания. При постройке руководствуются удобством сооружения входа в здание.

По нормам, при входе должно быть не меньше 3-х ступеней, а это возможно при оптимальном значении 35-40 см. Такой выступ выполняет еще одну функцию – защищает конструкции от постоянного воздействия грунтовых и атмосферных осадков. Также для того, чтобы вода не оказывала разрушительного действия на основание дома по окончании строительства желательно сделать вокруг здания.

Минимальным значением считается высота над землей – 35-40 см, но если фундамент будет выше этих значений, то это допустимо. Единственное условие – высота выступа не должна превышать ширину фундамента.

Подведем итог: фундамент – главная часть сооружения, от которого зависит долговечность здания. Поэтому подходить к его сооружению надо ответственно, точно производя расчеты и придерживаясь существующих норм и правил в строительстве.

Только в этом случае возводимое здание будет надежным, долго прослужит и станет надежным прибежищем.