Как правильно рассчитать фундамент

Сооружение основания для дома – дело далеко не простое. Но если разобраться в нем, то даже незнакомый со строительством человек сможет самостоятельно справиться с поставленной задачей. Надежность работ напрямую зависит от грамотного расчета.

Как правильно рассчитать фундамент

Возведение любого объекта начинается, конечно, с задумки – как будет выглядеть будущий дом, сколько в нем будет комнат, этажей, какие будет стены, а самое главное – на какое основание все это поставить.

Онлайн-калькулятор точного расчета фундамента

Монолитный плитный фундамент

Как правильно рассчитать фундамент

После этого нужно сделать хотя бы простенький чертеж и посчитать вероятные затраты. Нужно внимательно отнестись к опорной конструкции, ведь фундамент должен обеспечить зданию устойчивость и долголетие.

Как правильно рассчитать фундамент

Как выполняется калькуляция

Ее можно произвести одним из двух способов

  • Можно взять готовую программу. Есть специальный онлайн калькулятор, который значительно ускоряет любые вычисления. Это особенно актуально при внесении текущих изменений.
  • Можно произвести расчет вручную. Для этого стоит воспользоваться обычным калькулятором – подсчитать все можно очень точно, правда, придется потратить время.

Как правильно рассчитать фундаментКак правильно рассчитать фундаментКак правильно рассчитать фундамент

Тип основания, а также его конструкцию нужно определить прежде всего. С этой целью проводят геодезические изыскания. С их помощью устанавливают, на какой глубине залегают грунтовые воды, выясняют характеристики грунта и определяют уровень его промерзания.

  • Как правильно рассчитать фундамент
  • Также необходимо определить, какая нагрузка в целом будет действовать на основу.
  • Как правильно рассчитать фундамент

Из чего состоят вычисления

Самое главное, это ввести проверенную и точную информацию. Сделав подсчеты с одними данными, нельзя пользоваться итоговыми выводами в случае каких-либо перемен. Например, если изменить конструкцию основания, или ввести ошибочные характеристику почвы, то потом нужно будет пересчитывать все заново, поскольку предыдущие цифры утратят свою актуальность.

Как правильно рассчитать фундаментКак правильно рассчитать фундамент

Нужно учитывать следующее: тип, параметры и общий вид основания, глубину, на которой замерзает грунт, а также марку бетона. Насколько полными будут введенные данные, настолько верным будет расчет общего расхода стройматериалов.

Особенности каждого основания

К ленточному фундаменту нельзя будет подступиться без параметров ленты и ее конфигурации. Хорошую монолитную базу можно возвести, зная высоту основания, характеристики каркаса и площадь дома. Самое сложное с конструкцией на сваях – нужно посчитать количество опор, поперечное сечение и их длину, понять, как глубоко они должны сидеть в земле.

  1. Калькулятор устроен настолько удобно, что в него можно просто вводить всю нужную информацию – от марки бетона до всех общих габаритов сооружения; глубины, на которую уходит подземная часть и высоты сооружаемой сверху конструкции.

В результате можно узнать, сколько будет нужно бетона, какой понадобиться объем гравия и песка. Кроме того, производится также подсчет объема досок, которые нужны будут для сооружения опалубки.

Онлайн калькулятор позволяет заниматься полноценным качественным проектированием фундаментов, делает вычисления легкими, помогает, не пренебрегая строительными нормами, экономить на стройматериалах. Также делает расчет арматуры на фундамент.

Портландцемент

При изготовлении бетонной массы непременно используется цемент.

Портландцемент может быть самым разным, есть множество его вариаций – от характеристик этого продукта, от его количества, которое будет введено в замес, зависит не только устойчивость, гарантированная прочность всех строительных конструкций, но и срок их эксплуатации. Калькулятор обрабатывает все полученные данные в комплексе, выдавая информацию о необходимом количестве цемента.

  • Если высчитывать все это вручную, то нужно учитывать, что в общей массе формирующегося бетона 1/9 часть занимает непосредственно портландцемент.
  • При смешивании рекомендуется брать на 3 части песка 5 частей цемента и 1 часть щебня. На один кубометр бетона нужно будет следующее количество цемента:
  • 200 кг марки М100;
  • 280 кг марки М150;
  • 330 кг марки М250;
  • 380 кг марки М300;
  • 420 кг марки М400;
  • 530 кг марки М500.

Зная эту информацию, довольно точно можно определить потребность в цементе вручную. Но не стоит забывать, что программа справится с этим быстрее и точнее.

Ленточное основание

Чтобы определить, сколько всего нужно взять бетонной массы, нужно, прежде всего, знать длину основы – ее значение соответствует значению периметра сооружения.

Также нужна информация о ширине ленты, она обязательно должна быть толще стен на 10-15 см. Большое значение имеет также, насколько глубоко будет уходить сам фундамент в почву.

Этот показатель должен соответствовать характеристике грунта.

Необходимо перемножить габаритные значения основы. В итоге получится общий объем ленты – эта цифра и есть количество бетонной массы, которое нужно залить для создания опорной конструкции.

Кубометр железобетона весит порядка двух с половиной тонн – это значение необходимо перемножить с полученным показателем кубатуры фундамента. Если делать без техники расчет количества, фундамент может в итоге пострадать, поскольку вероятна погрешность до 8%. Точный подсчет гарантирован с онлайн-калькулятором.

Важно помнить также, что мелкозаглубленный ленточный фундамент (до 0,5 м) можно смело использовать при строительстве облегченных конструкций с небольшой общей площадью. Это может быть деревянный дом, небольшие строительные сооружения или, например, двухэтажное строение из облегченных блоков.

  1. Чтобы соорудить заглубленную ленточную опору, фундамент надо закладывать на тридцать сантиметров выше того уровня, где начинает промерзать грунт.
  2. Подобное основание предназначено для строений с тяжелыми стенами или, например, с подземным гаражом.

Свайный фундамент

Чтобы провести онлайн расчет фундамента на столбах, нужно знать, сколько взять опорных колонн, высчитать их диаметр и высоту. Посчитать, какие размеры имеет расширенная опорная часть, погруженная в землю. Имеют также значение параметры и форма связующей конструкции (ростверка). Кроме того, нужна марка бетонной смеси.

  • Можно вывести расчет бетона на фундамент вручную.

Сначала нужно умножить диаметр сваи на ее высоту. Это будет показатель объема для одной опоры, а чтобы узнать общий объем, нужно умножить эту цифру на число всех опор.

  1. Расчет для сооружения связующей конструкции производится аналогично ленточной базе – перемножаются все его метрические параметры.
  2. Узнать общие кубометры столбчатого фундамента можно, сложив показатели опор и связующей рамы.

Расчет монолитного фундамента

В калькулятор нужно ввести следующие данные:

  • длина фундаментной плиты;
  • ширина фундаментной плиты;
  • высота железобетонной базы.

Делая подсчет монолитного фундамента вручную, можно не считать объем, который занимает арматура. Достаточно перемножить габариты конструкции, чтобы получить цифру, соответствующую необходимому количеству бетона. Программные методы помогут получить более точные значения.

Самостоятельный расчет фундамента должен включать также затраты на песок (речной или карьерный, среднезернистый), щебенку (средней фракции), стальной арматуры для каркаса, вязальной проволоки (соединять стальные стержни), метизов для сборки опалубки. Также необходимо учитывать транспортные расходы для доставки материалов на стройплощадку.

Фото расчета фундамента

Как рассчитать количество фундамента

Возведение фундамента заслуженно считается важнейшим этапом строительства сооружения. Разработку проекта здания лучше поручить профильным специалистам. Ознакомление с информацией как рассчитать фундамент для дома, поможет сориентироваться в предполагаемых расходах на закупку материалов. Детальные данные представлены в СНиПах по строительству. 

Как правильно рассчитать фундамент

Типы фундаментов

Выбор типа опорной конструкции зависит от совокупности факторов: характеристики грунта, глубины промерзания почвы, уровня грунтовых вод, параметров дома и используемых строительных материалов. Рассчитать искомые параметры помогут СНиПы 52-01-2003 и 3.03.01-87. Любое сооружение имеет под собой основу в виде:

  • Столбчатого или свайного фундамента.
  • Монолитной плиты.
  • Ленточной бетонной опоры.

Свойства почвы непосредственно влияют на способ возведения опорной конструкции. Рассчитать залегание свайного или столбчатого основания довольно просто, достаточно знать уровень промерзания почвы и добавить к величине 0,3-0,4 м при условии твердого грунта. Закладка монолитной плиты идет с учетом ее собственных размеров.

Как правильно рассчитать фундамент

Параллельно с монолитным основанием, ленточный фундамент считается наиболее прочным вариантом обустройства дома при условии правильного расчета его размеров.

Он имеет различные характеристики по глубине залегания и составу, поэтому важно заранее рассчитать все параметры для определения потребности в количестве материала.

Читайте также:  Ремень для инструментов: зачем нужен и как выбрать

Приведенная ниже таблица поможет рассчитать высоту фундамента с учетом заглубления:

Как правильно рассчитать фундамент

Определение площади опорной конструкции с учетом особенностей грунта

Ответом на вопрос как рассчитать фундамент под дом будет формула, позволяющая определить минимально необходимую площадь опорной конструкции в зависимости от несущей способности грунта. Первоначально она выглядит сложно, но пошаговый разбор каждой составляющей свидетельствует о доступности расчета для простого обывателя. Итак,

Как правильно рассчитать фундамент

Важно! Результат вычислений показывает минимальную площадь фундамента, но реальный показатель должен превышать расчетную величину. Размер отклонений зависит от возможностей владельца и его желания сделать больший запас по прочности.
Как правильно рассчитать фундамент

Табличные значения искомых величин

  • Коэффициент надежности Yn является константой и всегда равен 1,2. 
  • Коэффициент условий работы Yc представлен в таблице, он зависит от характеристики грунта и типа сооружения:
  • Как правильно рассчитать фундамент
  • Значение сопротивления грунта Ro на глубине залегания фундамента необходимо знать ввиду передачи на него тяжести всего строения. При проектном углублении фундамента на полтора метра и более, значение рассчитывать не требуется, можно взять из приведенных таблиц:
  • Как правильно рассчитать фундамент
  • Для глинистых почв рассчитанное значение представлено в следующей таблице:
  • Как правильно рассчитать фундамент
  • Предложенные параметры касаются фундамента с глубиной залегания от полутора метров и ниже. Меньшие показатели требуют рассчитать величину по формуле:
  • Как правильно рассчитать фундамент
  • Как правильно рассчитать фундамент

Порядок расчета массы дома

Точно рассчитать массу сооружения не представляется возможным, тем более она меняется в течение года из-за скопления снежного покрова на крыше в зимний период. Но определить приблизительно требуемый показатель с максимальным запасом вполне выполнимая задача. Для этого необходимо ознакомиться с алгоритмом, как рассчитать нагрузку на фундамент, в котором учитывается:

  • масса стен, включая отделочные материалы;
  • вес перекрытий и кровли;
  • нагрузка от объектов, расположенных внутри конструкции (камин, лестницы, меблировка);

Полученное значение суммируется с массой фундамента.

Вес стен

Все стройматериалы обладают удельным весом, измерение которых идет в килограммах на метр кубический. Ориентировочный показатель железобетона составляет 2500 кг/м3. Основные параметры по стройматериалам изложены в приложении № 3 к СНиПу 2-3-79.

Но с момента выпуска нормативного документа прошло практически четыре десятилетия, и в какой-то мере он морально устарел. Появление новых видов строительных и отделочных материалов не обязывает рассчитывать их удельный вес самостоятельно.

Информацию узнают у продавцов или на сайте производителя.

Ориентировочные сведения представлены в таблице, где рассчитана масса квадратного метра стены. Для определения удельного веса потребуется рассчитать общую площадь всех поверхностей и найти произведение, подставив значение из таблицы:

Внимание! Площадь оконных проемов не вычитается из общих показателей для формирования запаса прочности. То есть расчет сводится к перемножению длины и высоты всех стен.

  1. Удельный вес перекрытий
  2. Чтобы рассчитать самостоятельно нагрузку перекрытий на фундамент, нужно найти произведение площади и их удельного веса в зависимости от используемого материала. Часто встречающиеся типы перекрытий указаны в таблице:
  3. Сведения даны с учетом нагрузки от бытовых предметов.

Масса кровли и определение снежной нагрузки

Рассчитать влияние на фундамент веса крыши помогут сведения о типе кровельного перекрытия и его общей площади. Произведение площади кровли и удельного веса материала, приведенного в таблице, дадут искомую величину.

  • Также следует рассчитать воздействие на фундамент снежного покрова, находящегося на крыше. Из предыдущего расчета понадобятся данные о площади кровли, которые умножаются на величину, приведенную в таблице:

Суммирование данных

Чтобы определить вес самой опорной конструкции, потребуется ее объем умножить на удельный вес железобетона (2500 кг/м3). О том, как рассчитать кубатуру фундамента, пойдет речь в заключительной части. Окончательный расчет включает суммирование веса всех полученных данных:

  • по стенам и перекрытиям;
  • по кровле и снеговой нагрузке;
  • по фундаменту.

Например, путем вычислений получены следующие показатели:

  • стены – 70000 кг;
  • перекрытия – 15000 кг;
  • кровля – 6000 кг;
  • снег – 3000 кг;
  • фундамент – 35000 кг;
  • итого – 129000 кг.

Требуемая площадь фундамента (S) равна:

1,2 х 129000/(1,3 х 2,5) = 47631 см2,

Для перевода показателя в метры квадратные, его делят на 10000, тогда S равна 4,76 м2. Цифра указывает на минимальные размеры основания фундамента, увеличение которых способствует росту прочности.

Важно! Уменьшать это значение категорически запрещается.

Произведение длины ленточного фундамента и ширины позволяет рассчитать его площадь. То есть при строительстве опорной конструкции 6х6 м с шириной 0,3 м площадь основания равна 10,8 м, что больше требуемого значения в два раза.

Рассчитать фактическую площадь столбчатого фундамента тоже просто: показатели одного опорного элемента умножают на общее количество,после чего сравнивают с требуемым значением.

Определение кубатуры опорной конструкции

Алгоритм вычислений полностью зависит от типа основания. Проще всего рассчитать объем монолитной плиты. Для этого необходимо воспользоваться формулой V=a*b*c; где a,b,c – высота, длина и ширина монолитного блока.

Внимание! Опорная конструкция из монолитной плиты представляет самый прочный тип фундамента.

Экономичным способом обустройства основания является столбчатый фундамент. Предложенный алгоритм поможет рассчитать его кубатуру:

  • вычисляется объем подошвы для одного столба по стандартной формуле;
  • аналогично считается емкость одной опоры;
  • показатели суммируются и умножаются на количество опорных элементов, выполняющих функцию фундамента.
  1. Установка круглых опор требует замены традиционной формулы объема на формулу:
  2.  V=π × r2 × h

Где r – радиус опоры,h обозначает высоту фундамента. После чего объем умножают на общее количество столбов.

Рассчитать кубатуру ленточного основания немного сложнее, но все равно задачу под силу решить школьнику средних классов:

  • Первоначально определяют общий объем опорной конструкции прямоугольной формы по внешним стенкам опалубки. Если строение имеет сложную форму, его разбивают на простые геометрические фигуры.
  • Затем вычисляют объем, задействовав в расчетах параметры внутренних стенок.
  • Находят разницу между общим объемом и внутренней величиной.
  • Дальше требуется рассчитать объем фундамента под межкомнатными перегородками.
  • Последние два показателя суммируются.

Возведение фундамента требует тщательных предварительных расчетов, которые лучше поручить специализированным компаниям. Но самостоятельно рассчитать ориентировочное количество материала для строительства и минимально необходимую площадь опорной конструкции задача вполне выполнимая.

Как рассчитать фундамент под дом: трудная задача

Все знают о том, что фундамент является самым важным элементом любого строения. Потому каждому застройщику придется столкнуться с большой проблемой, которая даже какое-то время будет казаться неразрешимой. Это расчет фундамента.

Все говорят, что такую непростую работу необходимо поручить исключительно специалисту, но что делать в том случае, если бюджет отказывается соглашаться с вами? Многие пытаются узнать тонкости процесса у знакомых или соседей, которые прошли проверку на «поле боя».

Это как раз делать не рекомендуется, потому что вероятность ошибки высока. Но как рассчитать фундамент под дом самостоятельно? И что надо учесть?

Особенности почвы: фактор важный

Именно от качества грунта участка зависит многое:

  • вид фундамента;
  • глубина залегания;
  • быть или не быть подвалу;
  • выбор подходящего материала для гидроизоляции.

Чтобы дать корректную оценку, нужно заняться бурением скважин или копанием ям, причем сделать их надо в нескольких местах, отдаленных друг от друга как минимум на метр, так как даже на одном участке характеристики почв могут разниться.

Бурить скважины придется до двухметровой глубины, так вы сможете получить представление о преобладающем типе грунта.

После окончательного его определения можно приступить к выбору подходящего вида фундамента, и только затем переходить к расчетам.

Выбор идеального фундамента: зависимость от грунта

Как правильно рассчитать фундамент

Если грунт каменистый или полукаменистый, то вам повезло: несущая способность их высока, потому можете выбрать любой, кроме свайного базиса. Все остальные — песчаные, глинистые, суглинки или торфяные — в разной степени подвержены морозному пучению. Потому надо обращать внимание на следующие моменты:

  1. Глубина залегания пучинистого грунта. Если он расположен по всей глубине, то есть возможность часть его заменить песком, а затем начинать сооружение ленточного фундамента. Или же остановиться на свайном основании.
  2. Уровень грунтовых вод. Чем он выше, тем меньше у вас вариантов фундамента. Если грунтовые воды находятся в метре от поверхности, то сразу принимайте решение возводить дом на плитном основании, так как обустройство подвального помещения вам не «грозит». Когда они располагаются ниже, можно подумать о мелкозаглубленном ленточном фундаменте.
  3. Промерзание почвы. Если пучинистый грунт доходит до глубины промерзания, то следует остановиться или на заглубленной ленточной основе, или на свайной. Иногда позволяется отдать предпочтение мелкозаглубленному монолиту.
Читайте также:  Как выбрать строительный степлер: советы профессионала

Все вышеперечисленные факторы надо принимать во внимание в совокупности.

Расчет веса дома

Как правильно рассчитать фундамент

Возьмем для примера обычный одноэтажный дом (5х8 м, с высотой потолка 3 м). Длина стен равняется 13 м, к этой цифре мы прибавим еще внутреннюю пятиметровую стену, получается 18 см. Площадь получится, если результат умножить на высоту: S = 18х3 = 54 м2. Затем вычисляется площадь цокольного перекрытия: 5х8 = 40 м2, такой же показатель будет у чердака.

Кровля считается так: длина листа умножается на ширину. Если размеры листа 6х2, то необходимо 8 листов. В итоге получившаяся площадь равна 96 м2.

Чтобы определить площадь лицевой стороны крыши, нужна формула: S = ½*а*h, где h — высота, а а — ее ширина. Если последняя составляет 5 метров, то полученный результат будет равняться 15 м2.

Приблизительный вес можно рассчитать, опираясь на средние показатели глубины промерзания грунтов.

Расчет площади и веса фундамента

Для корректного расчета этих параметров, нужно принимать во внимание как несущую способность грунта, так и потенциальную деформацию почвы. Если же не учитывать свойства грунта, то он попросту не сможет выдержать давление строения, результатом может быть перекос здания или его деформация. Так как ленточный фундамент является самым тяжелым, стоит рассмотреть именно этот случай.

Длина нашей ленты будет равняться 31 м (внешние стены плюс внутренняя), высота фундамента — 2м (0,5 м из них для цоколя). Перемножаем и получаем объем 31 м3 (0,5х2х31).

Таблица расчетов фундамента поможет рассчитать вес железобетонной конструкции:  2400 кг/м3*31 м3  = 74,4 т. Площадь же опоры будет составлять 15500 см2 (0,5 м *31 м).

Затем вес основания суммируют с весом дома, и результат делят на опорную площадь.

Как правильно рассчитать фундамент

Итак, сопротивление грунта вычисляется делением массы на площадь. Если получившийся показатель нагрузки больше того, что указан в таблице, то размер основания необходимо изменить так, чтобы опорная площадь увеличилась. В этом случае придется снова заняться расчетами, ведь измененные размеры влекут за собой и изменение нагрузки.

Расчет необходимого бетона 

Ленточное основание требует тщательного расчета объема бетонного раствора, для этого понадобятся следующие величины: его длина, высота и ширина. Обычно последняя составляет 40-50 см, хотя она больше зависит от опорных параметров. Длина нашей ленты — 31 м, высота — 1,5 м. Перемножим числа и получим: 0,5х31х1,5 = 23,25 м3

Столбчатый фундамент требует иных параметров — высоты опоры и площади поперечного сечения. Последний показатель выводится по следующей формуле: S = πхR2. Число π, как вы знаете, равно 3,14, а R — радиус окружности. Если радиус сечения столба составляет 10 см, а его высота — 2 м, то объем столба будет равен 0,0628 м3 (2х3,14х0,102).

Плиточный фундамент является монолитным, потому в этом случае расчеты просты, необходимо перемножить ширину и длину стен (5х8 = 40 м2). Если брать минимальную толщину таких оснований (10 см), то получится, что для фундамента нашего дома необходимо 4 м3 бетонного раствора.

Расчет проволоки и арматуры

Для укрепления фундамента практически всегда используют арматуру. До начала расчетов необходимо рассчитать нагрузки, которые он должен будет выдерживать. Если они будут довольно большими, то лучше предпочесть изделия с довольно большим диаметром.

Как правильно рассчитать фундамент

Ленточный фундамент не нуждается в таком усилении, для него подойдет диаметр в 10-12 мм. Зато армированные пояса рекомендуется укладывать и продольно, и поперечно (вертикально). Для такого вида основания допустимо использование гладкой арматуры.

Столбчатый фундамент также не предъявляет повышенных требований к арматурным прутьям, хватит диаметра 10 мм. Для одной двухметровой опоры сечением в15-20 см с лихвой хватит 4 вертикальных прутьев, скрепленных проволокой по всей длине.

Плиточное основание позволяет использовать армпояса, различные по толщине, все зависит лишь от особенностей грунта. При его устойчивости берутся прутья толщиной в 10 мм, в иных случаях используются изделия, чей диаметр — 14 мм и более.

Вы можете посмотреть видео о том, как рассчитать фундамент под дом:

Расчет фундамента для дома

Расчет фундамента для дома – важный этап проектирования жилых домов, определяющий как прочность, устойчивость и долговечность этой конструкции, так и ожидаемые траты на ее заложение.

Для получения максимально достоверных данных расчет начинается со сбора общих нагрузок на основание с выполнением требований СНиП и анализом их допустимых значений.

При отсутствии возможности проведения расчета специалистами (оптимальный вариант) сбор нагрузок выполняется своими силами, с помощью строительных калькуляторов и таблиц.

1. Зачем нужен расчет фундамента для дома

Как правильно рассчитать фундамент

Расчет фундамента для дома

Расчет нагрузки на основание – обязательный этап проектирования зданий, выполняемый с целью получения и проверки несущих и размерных характеристик фундамента. Исходными данными для расчета служат суммируемые постоянные и переменные весовые нагрузки на фундамент.

Получаемое значение используется при расчете площади опоры основания, уточнения глубины его заложения и сравнения допустимой и действующей нагрузок, как на фундамент, так и на грунт.

Пропускать этот этап не рекомендуется – делать расчет фундамента для дома «вслепую», без учета нагрузок, приводит к перекосу или разрушению конструкций, проседанию здания или лишним тратам. В меньшей мере, но такие же проблемы могут проявляться при выполнении данного расчета с ошибками.

2. Основные методы как рассчитать нагрузку на фундамент

Работы начинаются со сбора данных, предварительного выбора типа фундамента и глубины его заложения.

Последняя характеристика подбирается исходя из уровня промерзания грунта, типа и однородности почвы и высоты залегания грунтовых вод на участке.

Полученная предварительная высота фундамента в дальнейшем учитывается при расчете нагрузки от этой конструкции на грунт и при проверке его самонесущих способностей и прочности.

В зависимости от характера исходных данных выделяют два основных способа сбора и расчета нагрузок:

  • Точный, выбираемый при наличии на руках подробного проекта с указанными габаритами и материалами всех строительных конструкций в доме.
  • Укрупненный, с подбором приблизительного веса конструкций по нормативам и таблицам.

На этапе расчета фундамента для дома второй способ выбирается чаще, сбор нагрузок ведется по приблизительным эскизам, при необходимости – с корректировкой толщины или материала конструкций, или выборе другого типа кровли, перекрытия или самого основания.

Помимо этого, способ расчета также зависит от типа выбираемого фундамента. В частности:

  • При расчете нагрузок на монолитную ленту, плитный фундамент площадь подошвы может определяться исходя из нагрузки на погонный метр (а именно – путем деления суммы нагрузок на длину ленты и сравнения полученной величины с несущими способностями грунта) или методом грузовых площадей (усложненным и редко используемым, с расчетом нагрузки на определенный участок).
  • При расчете нагрузки на плиту общую нагрузку просто делят на площадь основания.
  • Сечение и количество свайных и столбчатых, фундаментов ТИСЭ с ростверком, чаще всего задается заранее, а расстояние между опорами рассчитывается путем деления общих нагрузок на длину несущих стен. При чрезмерном отклонении расчетной величины от предварительной шаг или сечение опор меняют и расчет проводят повторно.
Читайте также:  Как правильно вязать арматуру: крючки, пистолеты и проволока для вязки

Условно при расчете все нагрузки могут приниматься как равномерно распределяемые или воздействующие на определенные несущие зоны фундамента. Первый способ признан более простым и применяется чаще. Второй – требует наличия точной конструктивной схемы дома (вплоть до указанных колонн, лестниц, печей и тяжелой мебели) и знания ряда сложных формул.

3. Описание и порядок расчета нагрузки на фундамент

Как правильно рассчитать фундамент

При сборе нагрузок на фундамент (общем и обязательном этапе расчет вне зависимости от типа основания) последовательно определяются и суммируются:

  • Постоянная нагрузка от стен – в простейшем приближении высота стен (включая внутренние) умножается на их длину и толщину. Далее полученная величина умножается на удельный вес основного материала, взятого из таблиц или технического паспорта. Минимальную нагрузку (от 300 кгс/м3) имеют каркасные стены, низкую (≈600 кгс/м3) – газобетон или дерево, высокую (1200) – шлакоблок и пустотелая керамика, максимальную (1800) конструкции из полнотелого кирпича или камня. Размером окон при простых расчетах как правило пренебрегают, вес утеплителя или фасадных систем, наоборот, следует учесть.
  • Нагрузка от пола и перекрытий. В расчет принимаются любые опирающиеся на стены конструкции, включая полы первого этажа, перекрытия между этажами, жилой мансардой или чердаком. Их площадь обычно совпадает с размерами дома, для получения нагрузки объем перекрытий умножается на их удельный вес (100-200 кгс/м3 для деревянных разновидностей с разной плотностью, 200-300 – цокольные утепленные полы из дерева, 500 – стандартные ж/б конструкции).
  • Кровельная нагрузка, определяемая исходя из веса материала и типа конструкции крыши. Эту величину стоит рассчитывать с помощью онлайн-калькуляторов, определить точную площадь проекционных линий и длину опорных участков при сложной конфигурации кровли могут только специалисты. При отсутствии такой возможности площадь кровли просто умножают на удельных вес ее материала (20-30 кгс/м2 у всех кровель из облегченной стали, 40-50 – шифера, 30-50 – рубероида и мягкой кровли, 60-80 – керамической или композитной черепицы).
  • Снеговая нагрузка на крышу дома – усредненная табличная величина, выбираемая с учетом региона проживания и умножаемая на опорную площадь кровли. Последняя получается путем деления всей площади кровли на площадь опорных скатов. Проще всего снеговая нагрузка высчитывается для плоских кровель – вес снежного покрова на горизонтальной плоскости (от 80 до 560 кг/м2) просто умножается на их площадь.
  • Другие временные нагрузки (ветровая, сейсмическая, вес печей, мебели и проживающих людей). При упрощенном варианте эксплуатационная нагрузка на перекрытия в жилых этажах принимается равной 195 кг/м2.

Подробный перечень правил и рекомендаций при расчете нагрузок на основания приведен с СП 20.13330 (замена действующего, но частично устаревшего СНиП 2.01.07-85).

Ветровой нагрузкой при упрощенном общем сборе пренебрегают за исключением расчета домов с высокой парусностью (а именно – при расчете легких каркасников на высоких свайных фундаментах в регионах с сильными ветрами).

Для упрощения расчета фундамента для дома и исключения ошибок при сборе все нагрузки от несущих и внутренних конструкций стоит просчитывать отдельно.

Дальнейшие действия зависят от типа фундамента. При необходимости определения минимальной площади основания (актуальной при заложении ленты или расчете сечения опор с ростверком) стоит использовать формулу:

S>(Yн×F)/Yc×R0),

  • Где S – оптимальная площадь основания, м2
  • F – общая нагрузка на основание (к весу дома и дополнительным нагрузкам добавляется вес самого фундамента).
  • Yн – коэффициент надежности, 1,1-1,3
  • Yc- коэффициент условий работы, зависящий от типа грунта, длины и жесткости здания.

Для определения веса фундамента нужно знать удельный вес его материала основы (2500 кг/м3 для любых армированных конструкций из бетона), глубину заложения (выбирается исходя из условий на участке), высоту поднятия над нулевой отметкой (в пределах 10-30 см) и ширину (не менее толщины стен с учетом толщины фасадных систем с утеплителем или без него).

4. Пример расчета фундамента для дома

Исходные данные: одноэтажный дом с жилой мансардой из газобетонных блоков D600 толщиной в 400 мм с общей высотой в 6 м (3 м – высота первого этажа), 10×10 м, одной внутренней несущими перегородкой и тремя ненесущими из блоков D 400 с толщиной в 300 мм. Тип кровли – двускатная, полы заложены из дерева и утеплены, межэтажное перекрытие выполнено из дерева с прокладкой утеплителя, дом расположен в средней полосе РФ, 4 район по снеговой нагрузке. Порядок и результаты расчета приведены в таблице ниже:

Нагрузка Расчет Итого:
Нагрузка от капитальных несущих стен при условии высоты до фронтонов 4 м и общей высоты дома в 6 м Общая площадь стен (10+10+10+10)*4+2 фронтона по 10 м2=180 м2.
Общий объем =180*0,4=72 м3
Нагрузка 72*600=43200 кг
43200
Нагрузка от фасадной теплоизоляционной штукатурки 180*0,05*300=2700 2700
Нагрузка от несущей перегородки 10*3*0,3*600=5400 5400
Нагрузка от цокольного перекрытия 100 м2*300=30000 30000
Нагрузка от межэтажного перекрытия 100*200=20000 20000
Эксплуатационная нагрузка на оба перекрытия 100*195*2=39000 39000
Кровля (металлочерепица с утеплителем по лагам) Уклон — 22°

  • Общая площадь скатов 10*5,28*2=107,7 м2
  • Ориентировочный вес кровли
  • 107,7*30≈3250
3250
Снеговая нагрузка 107,7*240 (снеговая нагрузка для 4 региона)=25848≈26000 26000
Всего 169550
Вес дома с учетом коэффициента надежности в 1,1 186505

Вес внутренней отделки и лестниц, размеры оконных и дверных проемов в данном примере не учитываются, как и другие дополнительные нагрузки.

Для проверки несущей способности фундамента дома и вычисления его оптимальной опорной площади следует найти его объем и вес.

Исходя из параметров участка в примере (плотные супеси, с низким заложением грунтовых вод и средней глубиной промерзания в 110 см и несущими способностями не ниже 3 кгс/см2) лента закладывается на глубину в 90 см со средней толщиной песчано-щебенчатой подушки в 30 см. Общая высота ленты составляет 70 см, при длине по несущими стенами в 50 м и ширине в 45 см (толщина блока + слой штукатурки).

Опорная площадь фундамента в этом случае составляет 50*0,45=22,5 м2, объем – 22,5*0,7=15,75 м3, вес – 15,75*2500=39375 кг.

Минимально допустимая площадь основания составляет: (1,1*(39375+169550)/(1,3*3)= 58927,56 см2=5,9 м2.
Выбранная опорная площадь в ленте (22,5 м2) превышает минимально допустимую, фундамент считается устойчивым.

Уменьшать ширину ленты нельзя из-за требований технологии кладки блоков из газобетона, единственным способом сокращения трат на заложение фундамента считается его утепление.

Для проверки несущих способностей фундамента вычисляется общая нагрузка строения на 1 м2. (39375+169550)/22,5=9285 кг/м2=0,98 кг/см2, что также соответствует норме для сухих супесей.

Расчет нагрузки на фундамент существенно усложняется при наличии дополнительных воздействий на основание (сейсмический, подвижек неоднородных слоев почвы, высоком УГВ и рисках подмывания опор). В таких случаях его всегда доверяют специалистам.

В обратных ситуациях (полученная при расчете минимальная опорная площадь превышает заданную) рекомендуется:

  • Увеличить толщину ленты в пределах допустимой сметы и провести новый проверочный расчет.
  • Рассмотреть возможность снижения веса основных конструкций или выбрать другой тип фундамента (в данном конкретном случае – плитного или ленточного с расширенной нижней частью).
  • Оценить целесообразность смены почвы в котловане на грунт с более высокими несущими способностями (а именно – замены пучинистых или слабых грунтом песком с крупными зернами или песчано-гравелистой смесью).

Приведенный пример расчета фундамента для дома свидетельствует, что проведение таких сложных расчетов не всегда возможно провести своими силами, не имея достаточной подготовки в этом вопросе. Поэтому рекомендуется доверить расчет нагрузки и обоснование параметров фундамента специалистам, тогда можно смело браться за строительство своего дома, без риска, что вас постигнет неудача.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector