Как рассчитать фундамент под дом

Что учитывается

При расчете нагрузки на фундамент суммируются общий вес всего строения, а также предполагаемые воздействия (ветер, осадки).

Основные

• Вес самого фундамента (бетона, арматуры) и цоколя.
• Межэтажные перекрытия, полы (черновые + чистовые), лаги.
• Стены наружные и внутренние (перегородки).
• Стропильная система и кровля.
• Лестничные пролеты, смотровые площадки и тому подобное.
• Все отделочные и изоляционные материалы (гидро-, паро- и теплозащита).
• Дверные и оконные коробки, рамы.
• Элементы крепежа. Если учесть, сколько понадобится различных гвоздей, скоб, саморезов и других элементов фиксации положения, то «железа» в общей сложности получится немало.
• Инженерное оборудование. К нему относятся не только агрегаты и специальные приборы (котел, сантехника и так далее), но и трубные магистрали, различная запорная арматура.
• Предметы меблировки, бытовая аппаратура, домашняя утварь, личные вещи членов семьи.

Вес всех конструктивных элементов определяется их габаритами (стены, потолки и так далее). Надо учитывать и материалы, из которых они изготовлены. Для упрощения подсчетов параметров фундамента все части дома можно разделить на соответствующие группы (древесина, кирпич). Их удельный вес (кг/м3) можно найти в соответствующих таблицах (например, СНиП II-3 от 1979 года).

Кроме того, необходимо учесть и интенсивность осадков в данной местности в зимнее время

Здесь принимается во внимание конфигурация крыши. Речь идет о том, будет ли на ней задерживаться снег и каким слоем он ляжет (толщина)?. Специалисты рекомендуют после проведения подсчетов для небольшого частного дома прибавить к итоговому значению общего веса строения еще примерно 2 – 2,5 т («запас»)

Специалисты рекомендуют после проведения подсчетов для небольшого частного дома прибавить к итоговому значению общего веса строения еще примерно 2 – 2,5 т («запас»).

Определяем размеры фундамента

Как правило, все ленточные конструкции делаются по принципу «параллельно и перпендикулярно». Это облегчает вычисления. Застройщика интересует не только чистая «геометрия» дома, но и предполагаемый расход стройматериалов на фундамент – бетона, арматурного прутка, древесины для опалубки.

Необходимо определить длину и ширину всего строения, а также совокупную протяженность всех внутренних стен (перегородок). Методика простая. Подсчитывается общая длина ленты фундамента, а ее ширина и высота уже известны. В результате перемножения величин получается объем «монолита».

Далее подсчитывается общий объем всех внутренних перегородок. Их ширина будет другая, да и глубину заложения в целях экономии можно уменьшить.

Эта величина является постоянной для каждой местности. Поэтому не обязательно делать вычисления по сложным формулам, достаточно проконсультироваться со специалистом.

Рассчитываем вес фундамента

Зная глубину промерзания почвы несложно вычислить площадь и вес основания

В процессе вычислений массы основания мы произведём расчет площади фундамента. Итак, как выбрать фундамент и как его рассчитать? Допустим, мы остановили свой выбор на ленточном заглубленном фундаменте, грунт нам это позволяет.

Копать его мы будем ниже глубины промерзания почвы. Плюс мы хотим устроить подземный гараж. Значит, глубина будет 1,7 м плюс 0,5 м над уровнем почвы, всего 2,2 м. Длина ленты нам известна 2*(8+10)+8= 44 м.

Теперь легко высчитать объем заливки: 44*2,2*0,6=58м3. Расчетная плотность железобетона 2400-2500 кг/м3. Получаем вес 145 000 кг. При этом опорная площадь фундамента дома составит 44*0,6=26,4 м2. Масса всего строения 381 069+145 000= 526 069 кг. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

Нагрузка на грунт составляет 526069/26,4=19,92. Не заглядывая в таблицы, понятно, что значение очень большое. Допустимые пределы расчетного сопротивления грунта R0 определают по таблицам СНиП 2.02.01—83 «Основания зданий и сооружений» и редко бывают выше 2,5.

Как определяются временные нагрузки?

Для выполнения таких расчетов потребуется много параметров. Под плитный фундамент можно воспользоваться разделом «Руководства» «Нагрузки и воздействия», из которого следует, что коэффициент определен показателем 1.4.

Плитный фундамент – Плюсы и минусы

Плитный фундамент — представляет собой монолитное бетонное армированное основание или нескольких независимых, но соединенных между собой железобетонных плит, располагающихся под коробкой здания.

Его главным преимуществом является самый низкий показатель удельного давления на грунт, то есть происходит равномерное распределение нагрузки на подстилающую поверхность, внезависимости от типа вышележащей конструкции. Таким образом, получается, что сооружения на монолитном фундаменте можно строить практически на всех видах почв, в том числе на сложных грунтах, сильнопучинистых и с высоким уровнем залегания подземных вод.

В силу своих качественных характеристик, плита применяется повсеместно при строительстве, как для легких построек из газо- пенобетона и дерева, так и при сооружении массивных многоэтажных конструкций из кирпича. Тем не менее использование этого типа основания не всегда оправдано, особенно если есть возможность создания более простых типов фундамента, например ленточного или свайного.

Суть проблемы заключается, в том что при увеличении массы дома, соответственно увеличивается толщина платформы, и следовательно непропорционально сильно возрастают затраты на материалы. В некоторых случаях, стоимость основания может превысить стоимость дома.

Поэтому перед тем, как выбрать определиться с типом фундамента для частного дома нужно провести подробную геолого-гидрологическую экспертизу подстилающего грунта, а для этого, желательно, воспользоваться помощью профильных организаций. Если же вам интересно самостоятельно провести анализ почвы, рекомендуем вам ознакомиться с нашей статьей – классификация грунтов .

Подводя итог, необходимо отметить, что если вы все же настоятельно решились обзавестись плитным фундаментом, готовьтесь потратить значительную сумму денег. Однако взамен вы получите уверенность в будущем, при соблюдении остальных правил строительства и ухода, дом гарантировано простоит эксплуатационный срок.

Калькулятор фундамента – монолитная плита, позволяет изготовить качественное основание, так как алгоритм обладает высокой точностью расчетов.

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.

Кубатура фундамента рассчитывается исходя из найденных (предполагаемых) размеров ленты: длины, высоты и ширины путем их перемножения

Пример расчета ленточного фундамента позволит индивидуальному застройщику произвести вычисления для собственного коттеджа, надворной постройки, заложив в конструкцию необходимый для максимального срока эксплуатации запас прочности. Для ленточного фундамента используют два вычисления:

• определение несущей способности почвы;
• допустимая деформация грунта.

Расчет ленточного фундамента.

Пример упрощенных вычислений доступен каждому застройщику – потребуется вспомнить школьный курс физики, математики. При этом из равенства:

• Nr – расчетное сопротивление почвы;
• L, S – длина, ширина фундамента;
• Mz, Mm – вес здания, мебели соответственно;
• Ns, Nv – нагрузка снеговая, ветровая соответственно;
• потребуется вычислить параметр S (ширину ленты).

Глубина заложения не вычисляется, а берется из соответствующих таблиц, составленных с учетом многолетней практики эксплуатации на различных грунтах.

Виды ленточного фундамента по способу устройства

В зависимости от конструктивных особенностей ленточные фундаменты бывают монолитными и сборными. Они же, в свою очередь, могут подразделяться на монолитные фундаменты с вертикальными опорами и сборные ленты из кирпича или пеноблока.

Монолитный ленточный фундамент

При устройстве монолитного ленточного основания армирование и заливка фундамента выполняются непосредственно на строительном объекте. В результате достигается общая целостность и неразрывность несущей ленты.

Монолитный ленточный фундамент представляет собой неразрывную железобетонную ленту по всему периметру строения

Монолитные типы фундаментов, независимо от технологии, применяются для постройки объектов различного назначения на пучинистых и подвижных типах грунта. Монолитность конструкции обеспечивает высокую прочность и надёжность несущего основания.

Свайно- и столбчато-ленточный фундамент

Свайно-ленточные и столбчато-ленточные типы фундаментов представляют собой монолитную ленту из железобетона, расположенную на опорах, заглублённых в землю. По сути, эти типы фундаментов — не что иное, как модернизированный вариант свайных или столбчатых фундаментов с ростверком.

Столбы или сваи располагаются по периметру фундамента с шагом 2 м

В первом случае в качестве опор используются стальные изделия в виде свай различной длины, которые ввинчиваются в грунт ручным или автоматизированным способом. Во втором — опоры изготавливаются из той же бетонной смеси, которая используется для заливки несущей ленты.

Обустройство свайных и столбчатых фундаментов ленточного типа обосновано только при строительстве объектов на участках с большой глубиной промерзания почвы. Стальные сваи или железобетонные столбы, заглублённые ниже уровня промерзания грунта, будут распределять нагрузку, которая передаётся от железобетонной ленты.

Сборный ленточный фундамент

Основным материалом для возведения сборного ленточного фундамента являются железобетонных фундаментные блоки (ФБС), изготовленные из тяжёлых марок бетона. Из блоков формируется несущая лента фундамента, которая располагается по периметру и площади будущего строения. Для соединения блоков между собой используется бетон марки М350 и стальная арматура Ø15 мм.

После сборки фундамента внешняя поверхность несущего основания обрабатывается гидроизоляционными материалами. Наиболее часто используется битумная мастика и специальные битумные мембраны, которые имеют самоклеящуюся основу.

Сборный ленточный фундамент состоит из железобетонных фундаментных блоков, связанных бетоном

Главное преимущество сборного ленточного фундамента — это малые сроки возведения. В отличие от монолитного основания не придётся ждать набора минимальной прочности бетонной смеси. К постройке дома можно приступать уже через несколько дней с момента сборки ленты.

Несмотря на это преимущество, сборный ленточный фундамент используется для строительства частных домов чуть реже, чем монолитное основание из бетона. Во многом это связано с тем, что сборная конструкция не подходит для использования на подвижных типах грунта. При одинаковой толщине показатели прочности сборной конструкции ниже монолитной на 20–30%.

Ленточный фундамент из кирпича

Ленточные фундаменты из кирпича представляют собой сборную конструкцию и часто используются для строительства одноэтажных домов по каркасной технологии. Для изготовления ленты применяется обожжённый полнотелый кирпич. Глубина заложения — 40–50 см.

Ленточный фундамент из кирпича отличается высокой ремонтопригодностью, но требует обустройства качественной гидроизоляции

После сборки, как и в случае с блоками, необходимо обустройство полноценного гидроизоляционного слоя. К преимуществам этого фундамента можно отнести:

• жёсткость конструкции;
• высокую ремонтопригодность;
• простоту обустройства.

Если проводить более детальное сравнение кирпича с железобетонными блоками, то фундаменты из блоков отличаются меньшей гигроскопичностью и более высокой прочностью. Кирпич более хрупок, что влияет не только на периодичность проводимого ремонта, но и на срок службы конструкции в целом. С учётом этого ленточный фундамент из кирпича рекомендуется возводить на участках с сухой и твёрдой почвой, а также при низком залегании грунтовых вод.

Свайный фундамент

Наиболее простая конструкция для подсчета необходимого объема бетона. Чтобы рассчитать объем бетона, следует определить объем каждой отдельной сваи и умножить ее на количество свай в основании. Сваи чаще всего представляют собой заглубленные в грунт трубы, которые затем заливают бетоном.

Пример 2.

Исходные данные:

• Количество свай – 30 штук;
• Диаметр сваи – 0,2 м;
• Глубина заглубления (заливки) 2,0 м.

Расчет:

Определяем площадь сечения одной сваи, и умножив ее на глубину, получаем объем бетона, необходимый для устройства одной сваи. В расчетах 3,14 – константа «Пи», 0,1 – радиус сваи, 2,0 – глубина заливки в м.

3,14 х 0,1 х 0,1 х 2,0 = 0, 0628 м²

Всего на заливку 30 свай пойдет:

0, 0628 х 30 = 1,88 м³ бетонной смеси.

Если сечение свай прямоугольное, то объем сваи определяется произведением длин сторон на глубину заливки.

Что оказывает влияние на конечную ширину фундамента

Технология изготовления ленточного фундамента

В статье, где мы приводили пример расчета фундамента, немалое внимание уделено подбору основных параметров основания под дом — в том числе и толщины. Если рассматривать только ленточный фундамент, то ширина ленты зависит от:

• общей расчетной величины площади подошвы фундамента, которая считается исходя из нагрузок от постройки (как их рассчитать, можете прочитать здесь) и собственно грунта, а вернее его показателей несущей способности. Сначала рассчитываем общее значение площади, отталкиваясь от которого принимаем минимальное значение ширины фундамента;
• толщины несущих стен, которые планируется возводить на фундаментной ленте. Учитывая этот показатель, толщина фундамента должна быть как минимум на 100 мм больше толщины стен. Этого значения должно хватить на последующую отделку фасада дома;
• армирования бетонного монолита. Необходимо учитывать то, что арматура для фундамента должна работать в комплексе с бетоном, а для этого между продольными прутьями должно выдерживаться расстояние (не менее 200 мм). О том, как рассчитать арматуру для фундамента, мы писали в тематической статье – рекомендуем принять представленную информацию к сведению

Расчет ширины фундамента исходя из величины площади подошвы фундамента

Допустим, мы провели все расчеты по грунту и нагрузкам и получили, что минимальное значение площади подошвы фундамента под дом 6×9 м получилось равным 5 кв. м. Принимаем ширину ленты равной Х, тогда суммарная площадь ленты считается следующим образом:

Откуда Х1=0,17 м и Х2=7,3 м. Очевидно, что в нашем случае актуально значение Х1=0,17 м. Это и будет минимально допустимой шириной ленты фундамента.

Какой должна быть ширина основания дома, если известна толщина стен

Однако полученное выше значение является лишь ориентировочным. Допустим, в проекте дома заложены несущие стены толщиной 300 мм, что почти вдвое больше расчетного значения ширины ленточного фундамента. С учетом того, что ширина ленты должна быть на 100 мм больше, получаем расчетное значение: 300+100=400 мм. Итого, запас ширины фундамента составит на: 0,4:0,17×100-100=135% больше минимального.

Зависимость от арматуры

Обычно для ленточного фундамента используют арматуру диаметром 12, 14 или 16 мм. Чтобы оценить, вписывается ли выбранный материал в выбранные параметры основания (в данном случае – в его ширину), необходимо просчитать площадь поперечного сечения ленты и процент, который отведен в монолите именно на арматурный каркас для фундамента. Для этого принимаем высоту ленты, например, 0,8 м (зависит от проекта) и, воспользовавшись таблицей, представленной ниже, подсчитаем, можно ли в данном случае использовать 4 продольных стержня арматуры диаметром 12, 14 или 16 мм.

Площадь поперечного сечения ленты будет равна: 40×80=3200 кв. см. При условии, что арматура должна занимать 0,001 часть от площади сечения ленты, имеем: 3200×0,001=3,2 кв. см. По таблице выше видно, что данное значение актуально при использовании 4 прутков арматуры диаметром 12 мм.

Значение ширины фундамента подобрано верно.

Пример расчета

Вычисления включают в себя следующие шаги:

• подбор геометрических параметров;
• расчет бетона на фундамент;
• и расчет армирования ленточного фундамента.

Пример расчета геометрии

Для расчета фундамента возьмем двухэтажный кирпичный дом с наружной стеной 510 мм, суммарная высота наружной стены —4,5 м. Внутренних стен нет. Он расположен в г.Москва, грунт на участке — среднезернистый песок (R = 5 кг/см2). Перекрытия (2 шт., над подвалом и над первым этажом) из плит ПК, перегородки гипсокартонные высотой 2,7 м и общей протяженностью 20 м. Высота этажа — 3 м, размеры в плане — 6х6 м. Вода на участке залегает низко, поэтому принято решение строить заглубленный фундамент высотой 2 м. Крыша четырехскатная с покрытием из металла. Наклон ската — 30°.

Пример расчета начинается со сбора нагрузок в форме таблицы.

В = Р/(L*R) = 349989кг/ (36000см*5кг/см2) = 1,94м. Конструкция рассчитана.

Рассчитанный размер ширины округляем до 2 м. Для ширины по всей высоте это много, достаточно будет 50 см под стены 51 см. Свес 1 см допускается (максимальный составляет 4 см в одну сторону). Ширина подошвы больше той, которая использована в расчете, но по всей высоте размер меньше первоначального. По этой причине нет необходимости переделывать вычисления с новой массой подземной конструкции.

Подсчет бетона

Перед покупкой смеси должна быть вычислена ее необходимая кубатура. Для этого потребуется просто найти объем ленты. К количеству бетона для ленточного фундамента рекомендуется прибавить запас в 5—7%.

Армирование

Арматура для ленточного фундамента нужна, чтобы скомпенсировать изгибающие воздействия. Какую арматуру использовать правильно для армирования? Здесь все зависит от высоты подземной части и ее длины. Чтобы понять, какая арматура нужна в качестве рабочей, делают простые вычисления. Расчет количества арматуры выполняется так, чтобы ее суммарное сечение составляло 0,1% от сечения бетонной конструкции. При этом есть минимальные конструктивные требования:

• Какая арматура нужна для конструкции с длиной стороны менее 3 м? Ответом будет сечение 10 мм.
• При длине стороны более 3 м потребуется 12-ти миллиметровая арматура для фундамента.

Армирование фундамента компенсирует изгибающие воздействия

Расчет выполняют приблизительно. Рассчитать арматуру более точно сможет только профессионал. Шаг рабочих прутов подбирают так, чтобы они были распределены равномерно. Желательно использовать одинаковый шаг, располагая элементы в нижней части ленты, наверху и посередине.

Дальше требуется рассчитать количество для хомутов. Они соединяют рабочие детали каркаса между собой. Раскладка арматуры в ленточном фундаменте предполагает наличие вертикальных и горизонтальных хомутов. Их изготавливают из стержней диаметром 8 мм. Шаг назначают в пределах 20—30 см. В углах шаг уменьшают в два раза.

Вычисление количества арматуры для ленточного фундамента помогает сэкономить время и деньги. Зная точное количество арматуры для каждого диаметра и ее шаг можно легко выполнить усиление ленты и закупить материалы.

На нашем сайте вы можете воспользоваться простым онлайн-калькулятором для расчета ленточного фундамента.