Как рассчитать фундамент для частного дома

Как рассчитать фундамент для дома

Проблема дачного строительства в том, что на его нужды редко выделяется основной бюджет, поэтому многое застройщику приходится делать самому. Кроме того, важно контролировать процессы строительства хотя бы из соображений качества.

Нужно понимать законы строительства хотя бы в первом приближении, чтобы уметь отличать действительно профессионалов от случайных людей в профессии и просто не дать себя обмануть.

Ну и вообще, прежде чем поставить задачу, требуется ее внятно сформулировать. Так что умение рассчитать фундамент может пригодиться всякому, кто в той или иной степени столкнулся с гражданским строительством. К сожалению, большинство советов, которые, как правило, даются в подобных случаях, можно отнести, скорее, к категории вредных, поэтому важно понимать принцип. В малоэтажном строительстве такого подхода достаточно для решения большинства вопросов.

1. Что такое фундамент и для чего он нужен

Фундамент принято называть ногами здания. Вероятно, это самое точное образное определение. Действительно, первоочередная задача фундамента – обеспечить устойчивость всему сооружению. Следовательно, он должен принимать и равномерно перераспределять нагрузки от всего дома и передавать их на основание — плотные и устойчивые материковые слои.

В свою очередь, он должен сдерживать нагрузки от почвы и не передавать их на стены дома. То есть через фундамент на дом не должны влиять влажность почвы, пучинистость грунта при сезонном промерзании и так далее. Фундамент обеспечивает стабильность дому.

2. Виды грунтов

Основание, на которое фундамент передает нагрузку, это грунт. Важно, чтобы тяжесть приходилась на глубинные его слои — они имеют стабильные характеристики и более высокую несущую способность.

Характеристика грунта зависит от его состава. И уже от состава зависит способность грунта к дренажу (отводу осадков), его поведению под нагрузкой, пучинистости (способность к неравномерным деформациям при промерзании).

Скальный грунт можно назвать самым стабильным. Он не берет влагу, не пучится при промерзании. Чуть в меньшей степени такими характеристиками обладают хрящи — примерно то же самое, что и скальный, но только состоящий не из монолита, а обломков. Песок хорошо отводит воду, равномерно деформируется под нагрузкой, мало пучится при промерзании. Его несущая способность зависит от размера фракции — мелкий песок менее надежен, чем крупный.

Глинистые грунты очень капризные. Часто непредсказуемы при увлажнении, сильно выпирают при замерзании.

Так же важно учитывать влажность участка. Решения, пригодные для сухих участков, не годятся на болотистых почвах.

3. Основные виды фундаментов

Основных видов фундамента всего три, хотя почти каждый вид имеет разновидности. Кроме того, могут встречаться и комбинированные варианты.

Важно понимать, что нет идеальных фундаментов, как нет и однозначного решения для того или иного вида строения. Выбор фундамента всегда зависит от конкретного случая, при этом во главу угла ставится не тип строения и его конструктивные особенности, а геология участка, на котором возводится здание, то есть особенности грунта. И только потом уже учитывают особенности дома.

3.1 Ленточный фундамент

Представляет собой сплошную ленту под всем периметром стен — в идеале монолитная рама. Различается по степени заглубления. Мелкозаглубленные фундаменты не доходят до расчетной линии промерзания. Заглубленные фундаменты опираются на слои ниже линии промерзания. Это очень надежный вид основания, способный работать с серьезными нагрузками, отчего такой вид фундамента популярен при строительстве кирпичных домов. Его минус — высокая стоимость и большой объем работ.

Малозаглубленный фундамент используют на скальных и хрящевых стабильных грунтах — там, где нет риска промерзания почвы. В противном случае приходится принимать меры к утеплению, но эти мероприятия сводят на нет преимущества — дешевизну, поэтому чаще ленточный фундамент ставят ниже линии промерзания. Вообще, это самый универсальный вариант.

3.2 Столбчатый фундамент

Ставится там, где нагрузку требуется передать глубоко, а сооружение ленты нецелесообразно, например, на болотистом или насыпном грунте. Разновидностью столбчатого фундамента является свайный. Сравнительно недорогой вид основания под дом. Хорошо работает в условиях вечной мерзлоты. Его минус — сложность оборудования под домом подвального помещения.

В малоэтажном строительстве сейчас чаще всего используют винтовые сваи — их не забивают, а вкручивают, точно большие шурупы. Не самое мощное основание, но для большинства нужд, особенно под дома с легкими стенами (деревянные или каркасные), хватает с большим запасом. Фундамент требует ростверка — мощного арматурного пояса, связывающего отдельные опорные столбы в единую монолитную конструкцию.

3.3 Плитный фундамент

Это мощная сплошная плита под всем домом. Вероятно, самая стабильная основа под дом. Минус — дороговизна. Чаще всего сооружается на сложных участках, где другие фундаменты работать не могут, например, на том же болотистом участке. Еще один недостаток — подвал устроить практически невозможно.

3.4 Смешанные конструкции

Например, сочетание свай и плит или свайно-ленточный фундамент, при котором сваи работают на передачу нагрузки ниже линии промерзания, но часть веса с помощью малозаглубленной ленты передается и на верхние слои грунта.

4. Выбор вида фундамента и его расчет

Прежде всего важно понимать, какую нагрузку фундамент должен нести, и на какую площадь её передать. Далее будет представлен упрощённый расчёт для определения габаритов фундамента:

Шаг 1. Для начала считают вес дома. В упрощенном виде это делают так: периметр всех стен умножают на их высоту и толщину, то есть просто определяют объем, а затем высчитывают массу. Чтобы не усложнять себе жизнь расчетами, обычно оперируют какими-то усредненными величинами. Например, массу одного куба кирпичной кладки принимают за 1800 кг. Масса каменной бутовой кладки — 2т куб. Древесина обычно считается как 800 кг за куб. А легкие каркасные стены, в зависимости от утеплителя, могут весить до 700 кг.

Шаг 2. К полученной массе стен плюсуют вес перекрытий (зависит от материала) и кровли. Тут тоже стоит учитывать, из чего сделана кровля. Квадратный метр черепицы весит много тяжелее ондулина да и требует более мощной стропильной системы, но высчитать эти значения не сложно.

Шаг 3. К массе крыши, стен и перекрытий добавляем снеговую нагрузку (табличные данные есть для каждого региона) — минимально 80 кг, максимально — 560 кг на квадратный метр кровли – и вес людей и мебели, обычно 150 кг на метр площади.

Шаг 4. Теперь мы получили вес здания со всей начинкой, но эту цифру пускать в ход все равно рано. Дому нужен запас надежности, для чего полученное число обычно умножают на коэффициент 1,2. Но данный коэффициент годится тогда, когда у вас на руках заключение экспертной комиссии по геологии участка, на котором планируется поставить дом. Если его нет и особенности грунта определяются приблизительно, то значение коэффициента должно быть уже 1,4.

Шаг 5. Дальше оцениваем несущие особенности грунта: какую нагрузку он способен воспринять. Во многом на эту особенность влияет влажность и плотность породы, но, чтобы не ошибиться, можно брать минимальное значение. Среднее расчётное сопротивление самых распространённых грунтов:

• песок мелкий — 1 кг/см 2 ;
• песок крупный — 3 кг/см 2 ;
• крупные хрящи — 6 кг/см 2 ;
• глина твердая — 3 кг/см 2 ;
• глина мягкая, увлажненная — 1,5 кг/см 2 ;
• супесь — 2,5 кг/см 2 ;
• щебень, гравий — 5 кг/см 2 .

Шаг 6. Дальше все просто. Массу дома (с учетом коэффициента) переводят в килограммы и делят ее на расчётное сопротивление грунта. Так получается минимальная опорная площадь фундамента в см 2 (чтобы перевести в м 2 необходимо разделить значение на 10000). И, если мы имеем сваи, то делим цифру на площадь опоры одной сваи — получаем нужное количество свай. Если речь шла о ленте, то значение опорной площади делят на периметр дома — получают необходимую ширину фундамента. Тут нужно понимать, что ширина фундамента должна быть никак не меньше толщины стен. Но, если этого значения не хватает, то можно фундамент расширить в нижней части — сделать так называемую подошву.

Если все же технология расчета фундамента покажется слишком сложной и недоступной или строительство назревает масштабное, то лучше заказать подробные геологические исследования участка. Нужно помнить, что на фундаменте экономить нельзя — это основа всего, пусть она порой бывает и незаметна после окончания строительства.

Источник

Расчёт фундамента

Удобный калькулятор, который позволяет сделать расчет фундамента (ленточного или свайного), адаптирован к использованию как на десктопе, так и на мобильных устройствах: где бы вы ни находились, вы сможете ввести параметры будущего фундамента и узнать, сколько материалов для него понадобится. Затем можно сохранить результаты подсчетов в одном из предложенных форматов – .png или PDF.

Результаты подсчетов в нужном формате можно скачать на ПК или устройство, либо же отправить по электронной почте на свой e-mail или e-mail вашего проектировщика/сметчика. Это рекомендуется делать, чтобы сверить со специалистом результаты и дополнительно проконсультироваться перед покупкой материалов.

В калькуляторе учтены:

• самые популярные виды фундаментов;
• самые популярные строительные материалы и их марки;
• необходимые расходники;
• сваи и их количество для свайного фундамента и ширину – для ленточного фундамента;
• несущая способность и нагрузка на указанный тип фундамента и т.д.

Онлайн-калькулятор для расчета фундамента легко используют даже те, кто не имеет отношения к строительству, но хотят прикинуть примерные затраты на портландцемент, песок, щебень и арматуру для укладки в опалубку. Расчет бетона и арматуры на фундамент онлайн-калькулятор делает исходя из стандартных данных, поэтому будет нелишне посоветоваться с тем, кто делал исследование на вашем участке, и может порекомендовать правильные параметры для фундамента.

Для расчетов калькулятор фундамента использует сантиметры, а не метры: это значит, что данные фундаментной ленты шириной 0,4 м и общей длиной 30 м будут выглядеть как 40 см и 3000 см соответственно.

Источник

Как правильно рассчитать фундамент под дом?

Строительство дома всегда начинается с фундамента. От того, насколько качественно и правильно он сделан, во многом зависит надежность и долговечность здания. Основание дома должно строиться с учетом типа грунта, глубины грунтовых вод, угла наклона почвы, основного строительного материала здания, типа постройки, веса и объема дома. Фундамент нужно рассчитать с учетом всех составляющих, а затем начинать его монтаж. О том, как рассчитать фундамент, можно узнать в специальной строительной литературе, или прибегнуть к помощи проектно-строительной организации.

Роль фундамента в строительстве

Устойчивость и прочность любого дома зависит от надежности фундамента. Его роль в строительстве любого здания велика. Затраты на монтаж фундамента могут достигать 20% всего бюджета строительства. При этом любые ошибки, сделанные на начальном этапе, не поддаются исправлению. Если неправильно сделанную кровлю или стены еще можно как-то переделать, то основание здания исправить практически невозможно. Поэтому при проектировании дома, нужно с особым вниманием отнестись к закладке фундамента, его виду и материалам.

Возведение фундамента является одним из самых важных и ответственных этапов строительства сооружения

Какую конструкцию основы выбрать

Выбор типа фундамента основан на виде возводимого здания. Кроме того, важны тип грунта, глубина промерзания почвы и расстояние до уровня грунтовых вод. Имея данные о строении и о земле, на которой оно будет возводиться, можно выбирать тип самого фундамента.

При строительстве частного дома выбирается один из четырех основных типов основания:

Какие нагрузки влияют на фундамент?

На фундамент дома влияют различные нагрузки: постоянные и временные, возникающие в силу каких-либо обстоятельств.

В общем виде все типы нагрузок на фундамент можно классифицировать по четырем основным направлениям:

Важное место в проектировании основания для будущей постройки занимает расчет площади подошвы

• масса всех элементов конструкции возводимого дома;
• так называемая полезная масса, состоящая из всех предметов мебели и интерьера, которые будут находиться в здании;
• фундаментальные нагрузки или масса самого фундамента;
• временные нагрузки, которые зависят от климатических условий местности, где строится здание – количество осадков в виде дождя и снега, сила и скорость ветра.

Как высчитывается нагрузка на фундамент?

Нагрузка на фундамент рассчитывается исходя из двух данных: нагрузки дома и нагрузки самого фундамента. Расчет нагрузки дома ведется исходя из данных веса стен, перекрытий, кровли, а также внутреннего обустройства, мебели, всех предметов интерьера, жильцов и возможных осадков в виде снега. Зная основные строительные материалы дома и его размеры, можно достаточно точно рассчитать массу здания. Существуют специальные таблицы, которые указывают массу одного квадратного метра стены или кровли, выполненных из разных материалов.

Нагрузка фундамента рассчитывается перемножением объема фундамента на плотность материала, из которого он сделан.

Площадь и вес фундамента

Зная общую нагрузку здания, необходимо рассчитать минимальную площадь основания фундамента каждому строению. В расчете учитываются сопротивление грунта под фундаментом, а также коэффициент зависимости типа здания и грунта под ним. Площадь основания должна быть больше полученного значения. В ленточном основании необходимо ширину фундамента умножить на длину всей ленты и сравнить с расчетным значением.

Зависимость выбора типа фундамента от вида грунта

Вес фундамента рассчитывается путем перемножения объема всех его составляющих на удельный вес одного кубического метра бетона.

Как рассчитать бетон для фундамента

Бетон – это универсальный вид строительного материала, который чаще всего используется при заливке фундамента. Его можно приготовить самостоятельно, соблюдая пропорции цемента, песка, щебня и воды, или использовать готовую смесь. Чтобы заказывать готовый бетон, нужно точно рассчитать необходимое его количество для монтажа фундамента, а для этого следует разобраться, как рассчитать куб бетона.

О том, как рассчитать фундамент под дом, существует множество публикаций. Нужно учитывать, что каждое основание здания может иметь свою сложную конструкцию. Следует разбить фундамент на составляющие, а затем сложить их объем. Необходимо сделать расчет глубины заложения фундамента, измерить ширину и длину каждой части.

Помимо бетона, в состав фундамента включается арматура, которая занимает от 5 до 10% всего объема конструкции. Количество бетона можно уменьшить на 5% от общего объема основания здания или перестраховаться, не занижая количество.

Как посчитать фундамент разной конструкции, следует рассматривать по-отдельности.

Расчет кубатуры ленточного основания

Ленточный фундамент укладывается достаточно просто и имеет надежное основание. Его используют для частного и малоэтажного строительства. Рассчитывать фундамент дома с ленточным основанием несложно. Он имеет прямоугольное сечение, поэтому в расчете нужно ширину фундамента умножить на высоту, а затем на общую длину. Следует учитывать, что часть основания залегает под землей, а часть – возвышается над грунтом. В расчете объема нужно складывать обе составляющие. Причем высота ленты должна быть как минимум вдвое больше ее ширины.

Рассчитать фундамент по несущей способности грунта очень просто, несмотря на видимую сложность и большой объем

Часто, ленточный фундамент под несущие и простые стены монтируется разной глубины и ширины. Это нужно учитывать при расчете общего объема. Можно использовать калькулятор ленточного фундамента, где учитываются все составляющие основания со своими размерами.

Расчет кубатуры столбчатого основания

Столбчатый тип фундамента делается двумя способами: в виде свай или в заранее подготовленные скважины с арматурой заливается бетон. Столбики бывают круглой и прямоугольной формы, поэтому объем бетона столбчатого основания рассчитывается с применением двух формул. При прямоугольном сечении каждый столб рассчитывается по типу ленточного фундамента. Полученная величина умножается на количество свай и получается необходимый объем бетона.

Объем свай круглой формы считается по формуле, где сначала находится площадь основания, а затем полученная величина умножается на длину столба. Площадь рассчитывается как число Пи, умноженное на квадрат радиуса столба. Суммируется объем всех столбов и находится необходимое количество бетона для столбчатого фундамента здания.

Расчет кубатуры для плиточного основания

Фундамент в виде монолитных бетонных плит используется в строительстве зданий без подвала, а также расположенных на сложных грунтах. Такое основание имеет большую несущую способность. Расчет необходимого количества бетона плиточного фундамента очень прост: нужно ширину основания умножить на длину, и полученную площадь перемножить с толщиной плиты.

Плитный фундамент закладывается на глубину, зависящую исключительно от толщины монолитной плиты

Иногда плиточное основание предполагает наличие ребер жесткости. В таком случае, нужно рассчитать объем каждого из них и сложить с объемом плиты.

Как определить количество арматуры и проволоки

Монтаж фундамента обязательно предполагает наличие в нем арматуры. Бетон сам по себе обладает высокой устойчивостью на сжатие. В то же время, он слаб при растяжении. Грунт под фундаментом вспучивается, что приводит к растрескиванию бетона и ослаблению конструкции фундамента. Потому так важно, чтобы в нем был армирующий пояс, включающий продольные и поперечные прутья. Соединение вертикальных и горизонтальных прутьев происходит с помощью вязальной проволоки. На одно соединение расходуется примерно 40 см такой проволоки. Рассчитав количество арматуры для фундамента, рассчитывается количество соединений и расход проволоки.

Количество арматуры зависит от типа фундамента, грунта, а также габаритов самого здания. Существуют специальные строительные требования – СНиП 52-01-2003. С их помощью подбирается класс арматуры, сечение и рассчитывается ее количество.

О том, как рассчитать армопояс каждого типа фундамента, следует почитать отдельно. Каждый вид основания характеризуется своими особенностями и требованиями.

Основной причиной трещин и разрушений стен дома является неравномерная осадка фундамента

Количество арматуры для ленточного основания

В ленточном фундаменте наиболее уязвимой на разрыв является продольная сторона основания, поэтому особое внимание уделяется именно продольному армированию.

Для ленточного фундамента применяется три способа продольного армирования:

• армирование четырьмя стержнями;
• армирование шестью стержнями;
• армирование восемью стержнями.

Количество стержней зависит от пучинистости грунта, ширины и глубины фундаментной ленты. Минимальная толщина продольного прута составляет 10-15 мм, а поперечного – от 6 мм. Шаг арматурной решетки оптимально делать не более 15 см.

Количество арматуры для столбчатого основания

Столбчатый фундамент принято армировать прутом диаметром 10 мм. Главную несущую роль выполняет вертикальная арматура, которая должна иметь ребристую поверхность. Горизонтальные прутья используются для создания единого каркаса, поэтому могут быть гладкими, а их диаметр может составлять всего 6 мм.

При расчете столбчатого фундамента таким образом подбирают количество столбов

На один столбик диаметром 20 см и высотой 2 м понадобится:

• рифленой арматуры диаметром 10 мм: 4 * 2,3 м (с учетом ростверка) = 9,2 м;
• гладкой арматуры диаметром 6 мм: 3,14 * 0,2 м (длина окружности столбика) * 4 (количество горизонтальных прутьев) = 2,512 м;
• вязальной проволоки: 16 (количество соединений) * 0,4 м = 6,4 м.

Количество арматуры для монолитного основания

При монтаже монолитного фундамента используется две параллельные арматурные сетки: по низу и верху плиты. Между собой они соединяются вертикальными стержнями в местах пересечения продольных и поперечных прутков сетки. Оптимальный размер ячеек решетки – 20*20 см. В монолитном фундаменте используется рифленая арматура диаметром 12 мм. Рассчитывая количество арматуры, необходимо делать запас на соединение продольных прутков, если длина фундамента отличается от длины арматуры. То же касается и поперечных соединений.

Как рассчитать стоимость фундамента

Имея готовый проект дома и зная расход всех материалов, можно понять, как правильно рассчитать фундамент.

Затраты включают в себя следующие статьи:

• стоимость всего строительного материала: бетона, арматуры, соединительной проволоки, опалубки;
• земляные работы по подготовке основания для монтажа фундамента;
• транспортные расходы на доставку необходимых стройматериалов;
• работа по монтажу фундамента, в том числе аренда спецтехники.

Рекомендации

Достаточно часто для строительства домов, бань, саун или бассейнов несложной архитектуры можно использовать разные типы фундамента. Прежде чем утверждать проект, можно провести предварительную калькуляцию стоимости фундаментов разных типов. Для этого следует сделать расчет количества блоков, расчет кирпича на цоколь, расчет бетона, арматуры, готовых железо-бетонных свай. Зная стоимость каждого вида материалов и их расход, нужно провести сравнительный анализ и выбрать наиболее экономичный вариант. При этом состояние грунта и архитектура здания должны позволить использовать выбранный тип фундамента.

Источник