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.
Расчет фундамента — как самостоятельно определить грунт и правильно рассчитать фундамент.
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:
- Столбчатое. .
- Ленточное.
- Плитное.
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:
- 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: pobetony.expert
Методика расчета фундамента
Возведение фундамента является одним из самых важных и ответственных этапов строительства сооружения – это должен понимать каждый индивидуальный застройщик. При разработке проекта дома специализированной компанией вся работа ложится на плечи профессионалов (спорное утверждение), которые несут ответственность за все расчеты при проектировании, в том числе и за правильный расчет фундамента. Однако подобные услуги не всегда радуют своей доступностью и качеством, приходится перепроверять, чтобы избежать лишних затрат при покупке стройматериалов. В этой статье мы попробуем достаточно подробно расписать процесс расчета фундамента. Более подробную информацию рекомендуем поискать в соответствующих СНиПах и СП по строительству.
Грунт – как много в этом слове!
Еще при покупке участка стоило на минуту закрыть глаза на красоту живописного места и буквально копнуть глубже — ознакомиться с составом почвы. Ведь от качественных показателей грунта зависит не только трудоемкость возведения построек на участке, но и затраты, связанные с процессом строительства.
Для оценки грунта на строительном участке достаточно выкопать несколько ям или пробурить пару скважин. Почему несколько? Дело в том, что в ряде случаев в пределах нескольких метров почва на участке может быть разной, соответственно, она обладает разными свойствами. Ни в коем случае не стоит полагаться на результаты исследований у соседей – чревато самыми неприятными последствиями!
Яма выкапывается на глубину 2 метра – этого вполне достаточно, чтобы иметь представление о том, с каким грунтом придется работать. Ниже мы привели список наиболее распространенных типов грунта, с которыми сталкиваются индивидуальные застройщики, стремящиеся построить фундамент и дом своими руками. Уже по внешнему виду грунта, глубине залегания и толщине отдельных слоев можно принимать решение о том, какое основание является предпочтительным, а от какого лучше отказаться.
Скальный и полускальный грунт отличаются высокой несущей способностью, поэтому на них можно возводить практически любой тип фундамента. По вполне понятным причинам, свайное основание не входит в этот список. Глинистый, песчаный, торфяной, илистый, грунт супесь и суглинок относятся к классу пучинистых, поэтому при строительстве дома на участке, где превалируют такие типы почвы, тип основания для постройки подбирают исходя из:
- глубины залегания слоя пучинистого грунта. Например, пласт такой почвы начинается с поверхности и продолжается по всей глубине ямы. Можно заменить часть такого грунта непучинистым – песком – и возвести ленточный фундамент, либо отдать предпочтение свайному фундаменту;
- уровня грунтовых вод. Чем ближе к поверхности грунтовые воды, тем больше накладывается ограничений на выбор типа фундамента. Если они находятся на глубине 1 м, лучше отдать предпочтение плитному основанию, если глубже, то можно рассмотреть незаглубленные ленточные;
- глубины промерзания грунта. Если грунт пучинистый вплоть до глубины промерзания, его можно заменить непучинистым, либо построить заглубленный ленточный фундамент, или отдать предпочтение свайному основанию. Можно также использовать незаглубленный плитный фундамент.
Причем, необходимо одновременно учитывать сразу три вышеперечисленные характеристики грунта.
Расчет площади подошвы
Важное место в проектировании основания для будущей постройки занимает расчет площади подошвы. Данный этап работы проводится по формуле, представленной на рисунке ниже. Полученное в результате вычислений значение – примерная общая площадь подошвы фундамента, необходимая для того, чтобы буквально под нагрузкой не продавить грунт. Если речь идет о строительстве самого дорогостоящего – плитного фундамента (в статье про расчет арматуры вы оцените, насколько «экономично» данное решение), то можно и вовсе избежать этих расчетов, ведь достаточно залить плиту под всей площадью дома, а такой подошвы с избытком хватит для предупреждения всех сюрпризов, которые преподносит грунт.
Каждый тип грунта, в зависимости от глубины заложения, плотности и пористости, обладает своими показателями сопротивления нагрузкам. Само собой разумеется, что пласты почвы на большой глубине в результате естественной прессовки отличаются большими значениями сопротивления. Так, если вы планируете строить фундамент на глубину меньше 1,5 м, то расчетное сопротивление грунта примет несколько иное значение. В этом случае оно будет рассчитываться по формуле: R=0,005R0(100+h/3), где R0 – табличное значение расчетного сопротивления, h – глубина фундамента относительно нулевой отметки, см. В свою очередь, многое зависит от грунтовых вод, ведь повышенная влажность грунта уменьшает его сопротивление нагрузке.
Естественно, что при самостоятельном расчете придется повозиться над вычислением нагрузки от возводимой конструкции, которая будет оказываться на пласты грунта под подошвой фундамента. Сюда включается:
- суммарная нагрузка от сооружения, в том числе и примерная – от фундамента (используются данные таблицы, представленной на рисунке ниже);
- нагрузка от объектов, которые будут размещены в постройке (камины, мебель, люди);
- вес сезонных нагрузок от снежного покрова. Для средней полосы принимается равным 100 кг на кв. м кровли, для южной – 50 кг, для северной – 190 кг.
Полученное в результате вычислений значение площади подошвы фундамента используется при составлении проекта фундамента: выборе ширины ленты (для ленточного монолитного основания) или площади опоры (для столбчатого, свайного типов фундаментов). Рассмотрим конкретный пример расчета для каменного дома 6×8 м. О том, как подбирается арматура для фундамента, пойдет речь уже в отдельной статье.
Пример расчета фундамента
Предположим, что мы строим двухэтажный каменный дом 6 × 8 м, проект которого предусматривает в том числе одну внутреннюю несущую стену. Масса дома с учетом всех нагрузок получилась равной 160 000 кг. Грунт – влажная глина (расчетное сопротивление – 6 кг/см²). Коэффициент условий – 1. Коэффициент надежности – 1,2. Подставляем все значения в формулу расчета площади подошвы:
S = 1,2 × 160000 / (1 × 6) = 32 000 см² = 3,2 м²
Для ленточного фундамента: при общей длине ленты примерно (6+8) × 2 + 6 (внутренняя стена) = 34 м минимальная ширина ленты составит 3,2 / 34 = 0,1 м. Это минимальное значение!
Если рассматривать фундамент для легкого деревянного дома при условии, что минимальная площадь подошвы получилась равной 1 м², то для возведения свайного фундамента (площадь основания каждой сваи принимается равным 0,07 м², при условии, что нижняя часть сваи в диаметре – 0,3 м) потребуется:
1 / 0,07 = 15 свай
Семь раз отмерь – один отрежь!
Рекомендуем несколько раз всё перепроверить, прежде чем приступать к непосредственному возведению фундамента. От этого зависит не только будущее сооружения, но и его надежность, безопасность эксплуатации. Немалую роль играют и экономические факторы, в том числе расходы на строительные материалы. В одной из следующих статей вы узнаете о том, как провести расчет объёма бетонной смеси и сможете оценить общую стоимость основания. Хочется верить, что представленная информация оказалась для вас полезной!
Источник: cdelayremont.ru