Фундаменты для малоэтажного строительства расчет

Подробный расчет фундамента для дома

Какой выбрать фундамент.

Такой тип фундамента прокладывается по всему зданию. Также внутри заданного периметра, по траектории расположения несущих стен. Его характерные особенности – достаточное количество работ по копанию и расхода материалов, при осмотре сверху будет напоминать ленту. Вначале, необходимо вырыть ровные углубления в земле. Сначала бетон заливается в них, затем, создаются опалубки для основы над уровнем земли. Используется, чаще всего, для частных малоэтажных домов.

Такой тип применяют уже для построек в болотистых или торфяных местностях. Другие здесь неприменимы из-за высокой глубины твердого грунта. Количество земельных работ сокращается, нет необходимости рыть углубления. Используется для глубины от 3 до 12 м. Конец столба/сваи имеет окончание в форме конуса, поэтому его и забивают в грунт. Перед этим обязательно измеряется глубина нетвердого грунта, чтобы определиться с длиной свая.

Изготавливается из железобетона, имеет другое название – плавающий. Называется он так из-за того, что в случае смещения грунта, плита тоже сместится. Такой тип заливается под всю площадь дома. Имеет популярность при постройке зданий для влажных грунтов и зданий, которые имеют цокольные этажи или подземный паркинг. Стоимость такого типа, конечно, выше, чем остальных.

Для них высокий расход на изготовление не оправдается. То есть, делать плитный из свайный нет необходимости. Рекомендован ленточный вариант. Конечно, если позволяет грунт. При глубине грунтовых вод ниже 3 метров, делают мелкозаглубленное основание. В землю под такие дома делается на 50 см и примерно столько же – в высоту.

Данный тип похож на совмещение ленточного и свайного. Нижняя часть состоит из свай, которые сверху между собой соединяются горизонтальными балками. Используется на слабой поверхности и в северных районах, так как уровень промерзания достаточно глубок. Может быть металлическим, бетонным, газобетонным или железобетонным.

Возводим фундамент для дома из пеноблоков, делаем точный расчёт

Точный расчет по формуле лучше проводить специалистами.
Она выглядит так: S > γn · F / (γc · R0).

S является площадью основания, в скобках коэффициент условий работы (yc) перемножается с сопротивлением грунта (R0), а в числителе перемножаются нагрузка на основание (F) и коэффициент надежности (yn)

Зависит всегда от множества факторов. Это размещение вод, индивидуальный периметр возводимого сооружения, угла, под которым находится крыша. Также, влияет рельеф окрестной местности, количество этажей, общая высота, материалы, из которых планируется делать несущие стены и крышу и несущую способность почвы.

Прочность также будет зависеть от места, периметра и толщины стен. Если измерить прочность не получается – следует специально занизить имеющиеся данные либо произвести укрепление.

К примеру, периметр 5м * 10м. Высота стен изнутри – 15 м. Ширина ленты 0, 4м, а глубина его под землей – 0,5м.
Тогда: (5+10)*2 + 15 = 45 м.
45*0,4*0,5 = 9 куб/м бетона необходимо.

Для изготовления 1 м3 бетона возьмем песок и бетон марки М250 в пропорциях 4:2. Тогда, песка потребуется 1344 кг, а бетона – 672 кг. А также нужное количество воды.

Тогда, для 9 куб/м потребуется 9*1344=12,096 тонн песка и 9*672=6,048 тонн бетона.

Отдельно потребуются доски для опалубки и арматура.

Возводим ленточный фундамент для дома, делаем точный подсчет

Для вычисления необходимо получить данные об экспертизе земли, на которой планируется строить. Далее, нужно рассчитать высоту дома, эксплуатационные характеристики, территорию, материалы изготовления стен и крыши ( зачастую являются пеноблок или кирпич ).

Для прочности необходимо узнать, на какой глубине заканчивается твердый слой. В зависимости от этого, рассчитывается на сколько сделать основу в землю. К примеру, 07м. Далее, материал изготовления и приблизительный вес возводимых несущих стен и крыши.

Сделаем вычисление для одноэтажного здания. Глубина фундамента – 1 метр под землю, площадь – 10м*10м. Сумма длин стен изнутри – 40м. Тогда в общем получается – (10+10)*2 + 40 = 80 м. Глубина – 1 м, толщина – 0,5 м.

Тогда 80*1*0,5=40 куб/м потребуется. Для изготовления возьмем песок и цемент в соотношении 3:4. Тогда потребуется 336*3=1 тонна песка и 1,35 тонна цемента для 1 м3.

Для всего потребуется 40 тонн песка и 54 тонны цемента.

Возводим плитный фундамент для дома, делаем точный расчёт

Почва под плитным фундаментом пучинистая. Для определения потребуются данные об этажности, площади и материалов изготовления дома. А также, эксплуатационные данные. Тоесть, в какой степени будет загружен дом. Выделяют 2 существующие формулы, но пользоваться ими могут либо люди, хорошо понимающие математику, либо специалисты строительных компаний. Но получаемые подсчеты слишком долгие и содержат много лишнего. Для того, чтобы узнать примерное количество необходимых материалов и затрат на них можно просто посчитать элементарные данные.

Сама по себе такая база очень прочная и толщина ее обычно 0,3-0,5м. Конечно, площадь будет под всей территорией дома, подсчеты прочности нужны только для определения оптимальной величины. Для определения прочности стоит взвесить примерное количество строительных материалов, из которых будет строиться дом. Далее, с помощью сложения и умножения получить примерный вес дома. Полученный вес разделить на размер плиты. Полученное число – оптимальная толщина этой плиты.

К примеру, из всех используемых стройматериалов получился примерный вес дома – 77 тонн. Территория дома 7м*11м. Тогда оптимальная толщина плиты – 77 тонн/77 м2 получится 1 м.

Размер остается 77 м. Тогда нужно 77 куб/м бетона. Для этого нужно взять песок и цемент в соотношении 1:2. Например, если песка 20 кг, цемента, соответственно, 40 кг на 1 кубометр.

Тогда на всю территорию потребуется 1540 кг песка и 3080 кг цемента.

Возводим свайный фундамент для дома, делаем точный подсчет

Обязательно делают вычисление тех же параметров. Характерная отличительная особенность заключается в сложности вычетов. Во-первых, нужно узнать точные данные о грунте. Затем определить, с какой частотой будут расположены столбы. Во-вторых, определиться с длиной столбов. В третьих, узнать толщину. Для подсчета нагрузочных характеристик рассчитывается вес дома.

К разгрузочным характеристикам относят и снег. Для северных районов это 180 кг/ 1 м2 для среднестатистического дома, а для южных – 50 кг/ 1 м2. Зимой в северных районах слой снега на крыше достигает 1 метра. В таком случае, для дома с площадью крыши 150 м2 нагрузка от снега составит около 3 тонн. Это достаточно серьезно и обязательно нужно учитывать при планировке проекта.

Чтобы сделать подсчеты для свай, необходимо вычислить площадь поперечного сечения и высоту одного столба. Поперечное сечение находится по формуле для круга: S=П*R2. S – площадь, R – радиус. Длина будет зависеть только от желаемой высоты дома над землей и глубины твердого грунта.

Допустим, берется высота столба 2,5 м. Площадь поперечного сечения для сваи диаметром 15 см определяется как 0,2355 м3. Тогда объем одного столба: 2,5м*0,2355м3=0,588 куб/м. Затем, это умножается на количество столбов, которое планируется.

Например, для 10 столбов объем будет 5,88 куб/м.

Заключение

Для определения типа фундамента, нужно знать характеристики имеющейся земли. Это позволит сделать выбор в пользу одного из видов. Далее, рассмотрены нужные данные и примеры вычисления количества бетона под каждый отдельный вид. Для удобства, можно использовать и указанную формулу. Нельзя забывать, что для всей работы потребуются еще арматура и, возможно, доски. При различных вариантах вычета, если результаты не получаются, вычеты производят через калькулятор на строительных сайтах.

Источник

Проектирование и расчёт фундамента

Делимся с друзьями и коллегами

Рассчитывая фундамент надо ответить на 2 вопроса: на какую глубину его закладывать, и какой ширины делать?

Глубина заложения фундамента зависит от 3 факторов: расчётная глубина промерзания грунта, глубина нахождения грунтовых вод и типа грунта. Рассчитывая глубину заложения фундамента надо решить одну главную проблему: грунт под фундаментом не должен намокнуть и замёрзнуть (особенно если речь идёт о пучинистом грунте).

Если это проблема не будет решена, и под основанием фундамента хотя бы несколько раз в году грунт будет намокать и замерзать, то на всё строение будут действовать силы морозного пучения грунта, которые чаще всего и разрушают фундамент и сам дом. Сила морозного пучения возникает из-за того что замерзая вода сильно увеличивается в объёме и раздвигает окружающий материал, в нашем случае грунт или фундамент. Последствия действия этих сил – трещины в фундаменте и стенах.

Определение глубины заложения фундамента

Виды грунта в пределах расчётной глубины промерзания	Расстояние от уровня земли до грунтовых вод	Глубина заложения фундамента
Скальные и полускальные породы (непучинистый грунт)	Любое	Любая независимо от глубины промерзания грунта
Крупнообломочные, пески, крупный и средний гравий (непучинистый грунт)	Любое	Независимо от глубины промерзания грунта, но не менее 0,5 метра
Мелкие пески, пылеватые супеси, суглинки, глины (пучинистый грунт)	Превышает расчётную глубину промерзания грунта более чем на 2 метра	Независимо от глубины промерзания грунта, но не менее 0,5 метра
Мелкие пески, пылеватые супеси, суглинки, глины (пучинистый грунт)	Превышает расчётную глубину промерзания грунта менее чем на 2 метра	Не менее 3/4 расчётной глубины промерзания грунта, но не менее 0,7 метра
Мелкие пески, пылеватые супеси, суглинки, глины (пучинистый грунт)	Менее расчётной глубины промерзания грунта	Не менее расчётной глубины промерзания грунта

Ширина фундамента (то есть площадь опоры) зависит от 2 факторов: веса всего построенного дома и типа грунта, на котором стоит дом. Разный грунт по-разному выдерживает вертикальную нагрузку, которую создаёт возведённое здание.

Чтобы определиться с шириной фундамента, надо с помощью таблиц посчитать примерный вес дома, исходя из используемых строительных материалов.

Вес 1 м 3 стен из разных материалов

Вес 1 м 2 перекрытия крыши пролётом до 4,5 метра

Общий вес здания делим на расчётное сопротивление грунта и получаем, сколько квадратных сантиметров должна быть площадь фундамента.

Вид грунта	Расчётное сопротивление грунта (кг/см 2 )
Пески гравелистые и крупные, независимо от их влажности	Плотный грунт	Грунт средней плотности
	4,5	3,5
Пески средней крупности, независимо от их влажности	3,5	2,5
Пески мелкие маловлажные	3,0	2,0
Пески мелкие очень влажные и насыщенные водой	2,0	2,5
Глины твёрдые	6,0	3,0
Глины пластичные	3,0	1,0
Щебень, галька, гравий	6,0	5,0

Сделав такие вычисления можно определить, подойдет столбчатый фундамент для дома (он более дешёвый, но площадь давления на грунт меньше) или надо обязательно делать ленточный под все стены, и ответим на главный вопрос – какая ширина должна быть у фундамента. Для этого необходимую площадь фундамента разделить на длину фундамента.

СНиП (строительные нормы и правила) для фундамента

Приступая к возведению фундамента не надо ничего изобретать – все рекомендации и требования к этой части строения уже изложены в соответствующих СНиП (строительных нормах и правилах). СНиП – это огромнейший объём информации о правилах, которые надо соблюдать на всех этапах строительства в самых разных условиях, начиная от вечной мерзлоты и возведения фундамента для морских буровых вышек и заканчивая условиями пустыни.

Обычному строителю тяжело разобраться в этом объёме, несомненно, полезной информации, по этой причине лучше всего, чтобы проектированием фундамента и соответственно всего дома занимались специалисты с необходимым образованием и опытом работы.

Не стоит экономить на проектировании, лучше одноразово оплатить работу архитектора, который составит продуманный проект, а потом смело строить, не задумываясь о негативных последствиях. Игнорируя такой подход можно допустить много ошибок, которые потом придётся затратно устранять или всю жизнь жить с определёнными неудобствами.

Устройство и разрез фундамента из разных материалов

Строение фундамента из разного материала.

Источник

Как рассчитать фундамент под дом с помощью простых формул

В большинстве случаев, заливая фундамент под дом, застройщик не задумывается о расчете глубины его залегания, площади опоры и так далее. Как правило, мы закладываем фундамент как все, а весь расчет сводится к советам соседей по участку и фразам: «Мол, выдержит. Куда он денется?».

Такой подход не всегда бывает правильным, потому что даже на соседних участках бывают отклонения в характеристиках грунта. Ну а что бы не получилось так, что у соседа дом стоит целый, а у вас по всем стена пошли трещины, необходимо сделать хотя бы приблизительные расчеты.

Как правильно рассчитать стоимость фундамента под дом, я уж е рассказывал на конкретных примерах в одной из предыдущих статей. В этой статье поговорим о расчете размеров и свойств самого фундамента.

Влияние грунта на глубину заложения фундамента

Зависимость выбора типа фундамента от вида грунта, хорошо описана в статье Фундамент под дом из пеноблоков на различных грунтах, а какие вообще бывают типы фундамента, для каких построек они предназначены, а так же об их достоинствах и недостатках, я рассказывал в статье Типы фундамента под дом в современном строительстве.

Грунт оказывает самое непосредственное влияние, как на тип фундамента, так и глубину его заложения.

Глубину заложения столбчатого или свайного фундамента рассчитывать не имеет смысла, как правило, столбы (сваи) закладываются ниже глубины промерзания на 30-40см, но обязательно на твердый грунт.

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

Остается разобраться с глубиной заложения ленточных фундаментов, в зависимости от типа грунта. Расчет заглубления такого фундамента производится на основании рекомендательной таблицы:

Расчет фундамента по несущей способности грунта (вычисляем необходимую площадь опоры)

Рассчитать фундамент по несущей способности грунта очень просто, несмотря на видимую сложность и большой объем. Весь расчет сводится к определению минимальной площади основания фундамента под дом, при которой грунт без проблем выдержит всю массу дома, но все же что бы не запутаться, давайте обо всем по порядку.

Сама формула для расчета минимальной площади основания фундамента выглядит следующим образом:

Теперь давайте разберемся, где нам взять все эти страшные значения из формулы, чтобы рассчитать площадь основания фундамента.

Коэффициент условий работы γ _c

Коэффициент условий работы можно взять из этой таблицы:

Грунт	Тип грунта	Коэффициент
Пески	Крупные, нежесткие и жесткие длинные сооружения	1,4
	Мелкие, любые сооружения	1,3
	Крупные, жесткие длинные сооружения	1,2
Глина	Слабопластичная, нежесткие и жесткие короткие строения*	1,2
	Пластичная, нежесткой конструкции сооружения (деревянные), жеской конструкции длинные**	1,1
	Пластичная, жеская конструкция стен (кирпичные)	1,0

Рассчетное сопротивление грунта под основанием фундамента R₀

Так как масса всего дома будет практически полностью опираться на грунт под основанием фундамента, необходимо знать расчетные сопротивления различных грунтов на глубине, равной глубине заложения фундамента.

Если фундамент планируется углублять на 1,5м и более, то расчетное сопротивление грунта можно взять напрямую из таблиц.

Таблица для гравийных грунтов и песков:

Очень часто у нас на участке встречаются глинистые грунты. Для глинистого грунта расчетное сопротивление можно взять из этой таблицы:

Эти табличные данные можно напрямую использовать, в случае заложения фундамента на глубину 1,5м и более. В случаях заложения фундамента на меньшую глубину, плотность грунта под подошвой фундамента будет отличатся, а значит и будет отличатся и расчетное сопротивление грунта.

Для того, чтобы рассчитать фундамент, заложенный на глубину менее 1,5м, воспользуемся простой формулой

Как рассчитать массу дома с фундаментом F

Конечно, рассчитать абсолютно точную массу всего дома будет практически не возможно, в течение года масса дома будет постоянно меняться. Так, например, зимой дом будет тяжелее из-за снега на крыше, который тоже, в конечном итоге, опирается на фундамент дома.

Но приблизительную массу дома, со всеми дополнительными нагрузками, рассчитать не составит труда, тем более что некоторые значения берутся приближенно с максимальным запасом.

Что учитывается при расчете массы дома

При расчете учитывается все, что опирается на фундамент, а именно:

Если у вас полы первого этажа будут залиты по грунту, их нагрузку можно не учитывать. Так же можно не учитывать нагрузку от объектов, находящихся на таком полу (мебель, люди и т.д.).

Определяем массу стен

Каждый строительный материал имеет свой удельный вес, измеряется он в килограммах на один кубический метр. Например, у железобетона удельный вес – 2500 кг/м3, это значит, что один кубический метр бетона весит 2500 кг.

В СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» в приложении №3 «Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций» вы сможете найти удельный вес основных строительных материалов, но эти СНиП 1979 года, с того момента на строительном рынке появилось множество совершенно новых материалов. В связи с этим, физически невозможно написать удельный вес для каждого, да и такой точный расчет для индивидуального жилого малоэтажного дома, где учитывается вес растворных швов, гвоздей, скоб и т.д. – нецелесообразен.

В интернете в свободном доступе вы без труда найдете удельный вес любого интересующего вас материала, ну а если вы уже на 100% решили, из чего будете возводить свой дом, то удельный вес можно уточнить у производителя или продавца.

Для приблизительных расчетов можно воспользоваться таблицей, где указан вес одного квадратного метра стены (не путайте с удельным весом), а вам необходимо будет только подсчитать общую площадь всех своих стен и умножить на значение из таблицы.

Таблица веса квадратного метра стены при толщине стены 15см.

Площадь стен считается вместе с оконными проемами, т.е. просто умножаем высоту стены на ее длину без вычета проемов. Это необходимо для запаса прочности в расчетах.

Рассчитываем удельный вес перекрытий

Для того чтобы не рассчитывать массу отдельно по каждому материалу для перекрытия, можно воспользоваться приближенной таблицей, в которой указан примерный удельный вес одного квадратного метра перекрытия, для того, чтобы рассчитать полный вес всего перекрытия, необходимо его площадь умножить на данные из таблицы.

В этой таблице уже учтена с запасом нагрузка от бытовых объектов находящихся на перекрытии, поэтому дополнительно считать, сколько весит ванна, а сколько холодильник – не требуется.

Расчет удельного веса кровли

Для расчета нагрузки от кровли, надо знать из какого она материала будет построена, а так же необходимо посчитать площадь крыши. Затем площадь крыши умножить на данные взятые из этой таблицы:

Кроме нагрузки самой кровли, на фундамент в зимний период будет так же действовать нагрузка создаваемая снегом.

Расчет снежной нагрузки в зимний период

Для расчета снежной нагрузки, нам понадобятся данные из прошлой формулы, а именно площадь крыши, которую необходимо умножить на данные из таблицы:

Расчет веса фундамента

Здесь все просто, необходимо рассчитать объем в кубических метрах всего фундамента, т.е. сколько бетона потребуется для заливки, с учетом цокольной части, а затем полученную цифру умножить на 2500.

Почему на 2500? Потому что у железобетона удельный вес составляет 2500 кг в одном кубическом метре.

Итоговый расчет веса всего дома

Теперь все данные необходимо сложить, т.е.:

Пример расчета полной нагрузки дома на грунт:

Окончательный расчет минимальной площади подошвы фундамента под дом

Напомню формулу для расчета площади основания фундамента и приведем пример расчета простого фундамента:

γ_{n — коэффициент надежности для запаса прочности, постоянная величина равная 1,2}

F — полная нагрузка дома, из последней таблицы возьмем примерно подсчитанную массу всего дома, у нас она равна150 000 кг

Теперь остается только подставить все значения в формулу:

S > 1,2 · 150 000 / _{1,1 · 2,5 =} 65 454 см 2

66 000 / 10 000 = 6,6 м 2

При расчете столбчатого фундамента таким образом подбирают количество столбов, т.е. у нас известна площадь опоры одного столба, нам необходимо чтобы сумма площадей всех столбов была больше расчетной. И чем больше будет запас прочности, тем естественно будет лучше.

Подведем итог расчета фундамента

Как видите, очень много всего написано, но это не от сложности расчетов, а из-за множества различных типов грунтов, строительных материалов и т.д. Сам расчет заключается нахождении по таблицам значений и в подстановке их в формулу.

Конечно, это очень приблизительные расчеты, но они уже учитывают приличный запас по прочности, поэтому проделанной работы вполне хватит для того, чтобы рассчитать фундамент под частный дом малой этажности.

Источник