Ленточный фундамент — расчёт и строительство своими руками. Как рассчитать фундамент под дом – советы специалистов
Строительство фундамента — важный и ответственный этап при возведении дома. От того, насколько грамотно определены размеры и правильно сделан расчет, зависит качество монтажа и долговечность конструкции. Чтобы рассчитать фундамент, нужно вычислить нагрузку на основание и грунт, а также определить опорную площадь конструкции.
Какой фундамент выбрать для загородного дома
Сегодня существуют различные типы фундаментов, среди которых столбчатый, ленточный, свайный, винтовой, ростверковый и монолитный. Для строительства большого деревянного коттеджа и дачного дома с подвалом или цокольным этажом выбирайте ленточный тип. Он отлично выдерживает высокие нагрузки и подходит для жидкой и глинистой почвы, для неоднородного и плотного грунта, для большой глубины промерзания.
Для строительства дома или бани без подвала или цокольного этажа можно выбрать фундамент на сваях или столбах. Он подходит для большинства типа почв, в том числе для торфа и болотистой местности. Такой тип используют при подвижном и нестабильном грунте, быстро меняющемся климате, повышенном уровне подземных вод. Конструкция легко выдерживает сильные нагрузки и постепенные сдвиги грунта.
Монолитный или плитный фундамент — надежная и прочная основа, которая отлично подходит для строительства основательного и просторного деревянного коттеджа с невысоким подвалом или цокольным этажом. Конструкция подходит для каждого типа грунта и почвы.
Наиболее оптимальным вариантом для строительства загородного дома сегодня считается ленточный фундамент. Подробнее о нем и других видах оснований читайте по ссылке http://marisrub.ru/uslugi/montazh-fundamentov/ . А в этой статье мы узнаем, как правильно рассчитать фундамент.
Как рассчитать основную нагрузку
Нагрузка на грунт и фундамент представлена постоянными и переменными нагрузками. К последним относят ветер и снег. К первым вес дома, коттеджа или бани вместе с фундаментом и кровлей. Кроме того, важно рассчитать эксплуатационную нагрузку. Это количество людей, которые регулярно находятся в помещении, мебель и оборудование. Таким образом, среди элементов постоянной нагрузки выделяют:
- Конструкция фундамента;
- Цокольный этаж или подвал с отделкой;
- Стены и межкомнатные перегородки с отделкой;
- Потолок и полы с отделкой;
- Лестницы ;
- Кровля с отделкой.
Нормы СНиП II-3-79 предлагают показатели удельного веса стройматериалов, которые помогут рассчитать примерный вес дома и нагрузку на фундамент. Параметры указаны в таблице. Брать лучше больший удельный вес, чтобы был запас.
Удельный вес дома
| Удельный вес | ||
| Материалы фундамента (на 1м3) | кг/м3 | |
| Бетон, железобетон | 2200- 2500 | |
| Кирпич, бутобетон | 1880-2200 | |
| Бутовый камень | 1600-1800 | |
| Тип стен (на 1м2) | кг/м2 | |
| Бревенчатые и из бруса | 70-100 | |
| Деревянные, каркасные и панельные | 30-50 | |
| Тип перекрытия (на 1 м2) | С плотностью до 200 кг/м3 | С плотностью 200-500 кг/м3 |
| Цокольное по деревянным балкам | 100-150 | 200-300 |
| Чердачное по деревянным балкам | 70-100 | 150-200 |
| Железобетонное монолитное | 500 | |
| Тип кровли | кг/м2 | |
| Черепица | 60-80 | |
| Рубероид в два слоя | 30-50 | |
| Сталь в листах | 20-30 | |
Чтобы получить расчет всей конструкции, удельный вес материалов умножают на объем конструкции. Полученный результат умножают на коэффициент надежности по нагрузке. Значения коэффициента представлены в следующей таблице.
Коэффициент надежности конструкции и грунта
Чтобы правильно сделать расчет нагрузки, нужно учитывать и временные элементы, к которым относится снег. Снеговую нагрузку определяют в зависимости от региона строительства.
Как рассчитать снеговую нагрузку
Чтобы сделать расчет снеговой нагрузки, умножают площадь кровли на вес снегового покрова, который зависит от местности строительства. Подробнее с нормами для каждого региона вы можете ознакомиться в описании СНиП 2.01.07-85. Там же в приложении вы найдете карту снеговой нагрузки для России.
Карта снеговой нагрузки России
Для полного расчета нагрузки снега используют следующую формулу:
Sр – расчетный вес снега на 1 м2 горизонтальной поверхности земли;
к – коэффициент наклона кровли. Коэффициент наклона кровли до 25 градусов равен единице, от 25 до 60 градусов составляет 0,7, а при уклоне свыше 60 коэффициент не учитывают.
Чтобы упростить расчет, можно использовать примерный вес снега, который составляет около 100 кг/м3, а в мокром состоянии достигает 300 кг/м3. Однако учтите, что полученный результат будет не точным, что опасно для строительства фундамента.
Как рассчитать вес и габариты основания
Чтобы сделать расчет общей нагрузки, нужно сложить вес дома, снеговую нагрузку и массу фундамента. Сначала вычисляют размеры конструкции. А чтобы упростить расчет, составляют проект или схему. Затем нужно рассчитать глубину заложения, которая зависит от типа грунта. Для непучинистого вида и песка уровень заложения составляет свыше 1,5 метров. При суглинке и глине основание должно лежать не выше уровня промерзания.
Толщину фундамента определяют в зависимости от различных параметров. Как правило, она составляет 0,3 — 0,4 метра. Но если вы планируете обустройство подвала или цокольного этажа, размер может быть другим. Подробные размеры конструкции с подвалом представлены ниже в таблице.
Размеры фундамента
| Материал фундамента | Длина стены | Глубина подвала | |||
| 2 м | 2,5 м | ||||
| Толщина стены | Ширина подошвы (основы) | Толщина стены | Ширина подошвы (основы) | ||
| (мм) | |||||
| Монолитный бетон (плита) | До 3 м | 200 | 300 | 200 | 400 |
| Свыше 3 м | 250 | 400 | 250 | 500 | |
| Блоки из бетона | До 3 м | ||||
| Свыше 3 м | 300 | 500 | 300 | 600 | |
| Бутобетон | До 3 м | 400 | 500 | 400 | 600 |
| Свыше 3 м | 500 | 600 | 500 | 800 | |
| Бутовый камень | До 3 м | 600 | 800 | 600 | 900 |
| Свыше 3 м | 750 | 900 | 750 | 1050 | |
| Кирпич | До 3 м | 380 | 640 | 380 | 770 |
| Свыше 3 м | 510 | 770 | 510 | 900 | |
Главное условие для функционирования фундамента в том, что удельная нагрузка на грунт должна быть меньше расчетного сопротивления на 15-20%. Удельное давление вычисляют при помощи деления общего веса дома на площадь основания (подошвы грунта). А размеры расчетного сопротивления вы найдете в таблице, так так они зависят от типа грунта.
Расчетное сопротивление грунта
| Глинистые почвы | Твердые | Текучие | Коэффициент пористости |
| Супеси | 3 | 0,5 | |
| 2,5 | 2 | 0,7 | |
| Суглинки | 3 | 2,5 | 0,5 |
| 2,5 | 1,8 | 0,7 | |
| 2 | 1 | 1 | |
| Глины | 6 | 4 | 0,5 |
| 5 | 3 | 0,6 | |
| 3 | 2 | 0,8 | |
| Песчаные почвы | Плотные | Средней плотности | |
| Крупный песок | 6 | 5 | |
| Средний песок | 5 | 4 | |
| Мелкий песок малой влажности | 4 | 3 | |
| Мелкий песок, насыщенный влагой | 3 | 2 | |
| Пылеватый песок малой влажности | 3 | 2,5 | |
| Пылеватый песок средней влажности | 2 | 1,5 | |
| Пылеватый песок высокой влажности | 1,5 | 1 | |
Расчетное сопротивление должно быть больше удельного давления (нагрузки). Тогда расчет выполнен правильно! Если расчет показывает, что нагрузка больше, измените размеры основания и увеличьте опорную площадь. Для ленточного фундамента следует расширить ленту, а для столбчатого нужно увеличить диаметр и число столбов. Когда вы измените параметры и размер, сделайте расчет снова!
Как рассчитать количество бетона
Чтобы правильно рассчитать бетон для плитной конструкции, нужно умножить площадь бетонной плиты на толщину. Площадь плиты под дом 6Х6 метров составляет 36 м2, а минимальная толщина изделия при этом равна 0,1 метров. Таким образом, расход бетона при минимальной толщине плиты для фундамента под дом 6х6 = 36 х 0,1 = 3,6 м3. А интересные проекты деревянных домов 6х6 вы найдете .
Для столбчатого основания расчет делают, исходя из площади поперечного сечения и высоты столбов. Площадь поперечного сечения столба = R2 х 3.14, где R — радиус изделия. Площадь умножаем на высоту и получаем расход бетона на один столб. Чтобы рассчитать бетон на целый фундамент, полученный результат умножают на общее число столбов.
Для расчета бетона на ленточный фундамент умножают ширину, высоту и суммарную длину ленты. Ширина ленты составляет в среднем 20-40 сантиметров. Высота включает глубину заложения и надземную часть. Это примерно около двух метров. В суммарную длину ленты входит периметр внешних стен и длина ленты под внутренними стенами. Для дома 6х6 метров общая длина составит 30 метров. Если ширина ленты равна 0,4 метрам, а высота — двум, то расход бетона для ленточного фундамента = 0,4 х 2 х 30 = 24 м3.
Если вы затрудняетесь сделать расчет и сомневаетесь в его правильности, обращайтесь к профессионалам! Мастера “МариСруб” исследуют грунт и составят проект конструкции, быстро и надежно рассчитают фунадмент, проведут монтаж и другие необходимые работы! Выполняем возведение фундамента и строительство деревянных домов под ключ.
На сегодняшний день в зависимости от грунта, на котором планируется возведение здания, используют три основных вида первоэлемента.
- Монолитный.
- Ленточный.
- Столбчатой.
Каждый из вышеописанных видов фундамента имеет свои преимущества и недостатки. Обусловлено это тем, что каждый тип основания по-разному ведёт себя на различных грунтах в зависимости от этажности возводимого здания.
Монолитный
Представляет собой решетчатую монолитную плиту из железобетона. Изготавливается методом заливки всей площади будущего здания бетоном. Такой тип основания имеет большую популярность при строительстве зданий на плывучих или рыхлых почвах.
Преимущества:
- Простота изготовления.
- Возможность возводить постройки на грунтах, имеющих плавучесть или большую просадку.
Недостатки:
- В связи с, необходимостью большого количества бетона и арматуры такой вид фундамента является дорогостоящим.
- Сильно трудоёмкий процесс изготовления.
Ленточный
Изготавливается из железобетона и закладывается только под несущие стены здания и меж комнатных перегородок. Такой вид первоэлемента предпочтительно используется для зданий с тяжёлыми стенами или перекрытием. Также для зданий, в которых требуется произвести оборудование подвального помещения.
Преимущества:
- Высокая прочность.
- Длительный срок службы.
- Возможность использования для домов разной формы.
Недостатки:
- За счёт необходимости проводить земляные работы сильно затягивается процесс строительства.
- Высокие экономически затраты на материалы.
- Трудоёмкий процесс.
Столбчатой
Является одним из распространённых видом основания, так как имеет низкую стоимость изготовления. Как правило, применяется на плывучих грунтах для зданий с лёгкими стенами. Изготавливается методом установки железобетонных столбов, а место между ними засыпается землёй.
Преимущества:
- Не требует трудоемких затрат для сооружения.
- Низкая стоимость изготовления.
Недостатки:
- Сложность монтажа.
- Нельзя применять для зданий с тяжёлыми стенами.
- Низкая устойчивость на плавучих грунтах.
Главным аспектом выбора фундамента является тип грунта, на котором планируется строительство здания. Также выбор первоэлемента зависит от типа здания его этажности, тяжести стен и перекрытия.
Влияние грунта на глубину заложения фундамента
Незнание особенностей почвы, на котором планируется возведение, какого-либо здания может привести к тому, что оно начнёт проседать и разрушатся.
Как правило, верхний слой земли имеет значительное количество органичных остатков, что влияет на его неравномерное проседание и усадку. Следовательно, такой слой грунта не может быть использован в виде подушки под основание.
Крупные, средне песчаные почвы и гравийные лучше всего подходят для закладки фундамента. Минимальна, глубина для закладки может быть 0.5 метра. В случае если грунт состоит из мелкого песка или супеска стоит учитывать уровень грунтовых вод. Так как песок, набравшись водой, теряет свои несущие свойства. Также при промерзании такого грунта он может вспучиваться и неравномерно проседать.
Что касается глинистых и супесчаных грунтов, то они имеют хорошие несущие свойства, но при намокании начинают проседать под собственным весом.
Для того чтоб определить на какую глубину необходимо закладывать фундамент нужно руководствоваться следующими особенностями.
- Этажность здания, тип его конструкции, тяжесть стен и перекрытия.
- Величина нагрузок на будущие основание.
- Глубина заложения первоэлемента у соседних зданий (если они присутствуют).
- Геологические и гидрогеологические свойства грунта, на котором планируется строительство.
- Подошва земли под фундамент не должна быть пучинистой.
- Максимальная глубина промерзания грунта в местах, где планируется строительство.
Имея все сведенья вышеописанных особенностей можно определить наиболее подходящую глубину для закладки фундамента.
Формула расчёта кубической площади фундамента
Для подсчёта кубической площади первоэлемента используют формулу вычисления объёма. Для которой использую следующие данные:
- Ширина.
- Высота.
- Длина.
Эти данные перемножают между собой и получают кубическую площадь основания. Пример ШхВхД = кубическая площадь. Также стоит помнить, что бетон имеет свойство усадки при высыхании, происходит это вследствие испарения из него воды, так что при расчёте кубической площади стоит учитывать этот фактор. На сколько процентов бетон даёт усадку зависит от марки бетона и узнать эти данные можно из его спецификации.
Как рассчитать
Для каждого вида первоэлемента присутствует свой способ вычисления необходимого объёма бетона. Также для подсчёта необходимо знать тип грунта и его несущие свойства. Расчёт объёма первоосновы для каждого из видов производится следующим образом:
- Монолитной плиты. Для вычисления плиточного основания необходимо знать площадь возводимого здания и толщину заливаемого первоэлемента. Имея эти значения достаточно перемножить их между собой для получения необходимого количества кубов бетона. Также если в конструкции первоосновы предусмотрены ребра жёсткости необходимо рассчитать объем каждого ребра и прибавить их к общему количеству кубических метров фундамента.
- Ленточного основания. Для подсчёта объёма ленточного первоэлемента достаточно разделить его на условные стены. После чего высчитать их объем, умножив их ширину на высоту и длину. Полученные результаты необходимо суммировать между собой. Таки образом будет известно, сколько кубическим метров бетона необходимо для закладки ленточной первоосновы.
- Столбчатого основания. Подсчёт объёма свайного первоэлемента производится следующим способом, объем одного свая умножается на их количество, в результате получается необходимое количество бетона. Единственной сложностью при вычислении свайного фундамента это калькуляция объёма одного столба, так как их форма может быть как цилиндрическая, так и пятиугольная. Подсчёты объёма несложных цилиндрических форм производятся следующим образом: площадь круга (3,14*R^2, где R – это радиус сваи, половина его диаметра) основания столба умножается на его высоту.
Также при калькуляции объёма первоосновы могут возникать более сложные вычисления. Например, когда на одном объекте используется несколько видов фундамента. В таких случаях необходимо произвести отдельный расчёт каждого из видов, после чего суммировать полученные результаты.
Пример расчёта
Допустим, необходимо произвести закладку ленточного основания под одноэтажный жилой дом длиной 10 метров и 6 шириной на ровном участке. При этом почва гравийная и минимальная глубина первоэлемента может быть 0.5 метра. Ширина фундамента также планируется 0.5 метра.
Следовательно, имеются все необходимые данные для того что произвести расчёт который состоит из следующих этапов:
- Необходимо узнать общую длину закладываемого фундамента. Для этого необходимо длину и ширину здания суммировать между собой. Пример Д 10мх2 = 20м и Ш 6мх2 = 12 м, 20м+12 м = 32 м общая длина основания.
- Имея общую длину первоэлемента можно произвести расчёт кубической площади, умножив его высоту на ширину и длину. Пример 0,5м х 0,5м х 32м = 8 метров кубических.
Исходя из результатов примера, следует, что для закладки фундамента под дом размерами 10 на 6 метров приблизительно (так как неизвестен процент усадки бетона) необходимо 8 кубометров бетона.
В случае если будет использоваться на то же дом плиточное основание, то расчёт будет следующий:
- Нужно узнать общую площадь первоосновы, для этого длину здания умножаем на его ширину. Пример Д 10м х Ш 6м = 60 метров квадратных.
- Полученный результат общей площади фундамента необходимо умножит на его толщину. Пример 60 м2 х Т 0,5м = 30 метров кубических.
Как видно из примеров, процедура расчёта кубической площади основания не содержит в себе чего-то сверх естественного, так что его расчёт сможет произвести любой человек, не имеющий архитектурного образования.
Ориентировочная стоимость
- Земляные работы. Стоимость земляных работ в среднем составляет 150 рублей за кубический метр.То есть за канаву глубиной 0,5 м и шириной 0,5 м для ленточного первоэлемента под дом 10 на 6 метров придётся заплатить 1200 рублей. Пример Д 10мх2 =20м и Ш 6м х 2 = 12м, 20м + 12м = 32м, Д 32м х Ш 0,5м х Ш 0,5 м = 8 кубометров земли которые умножаем на стоимость работы 8х150 = 1200 рублей.
- Укладка песчаной подушки. После того как яма будетготова необходимо изготовить песчаную подушку по всему периметру фундамента толщиной 0,2 метра. Следовательно, 32мх0,5м х 0,2м = 3,2 кубометра песка. Приблизительная стоимость песка составляет 600 рублей за куб 600х3,2 = 1920 рублей. Также нужно учитывать стоимость работы, которая составляет 100 рублей за куб выходит 1920+320 = 2240 рублей.
- Укладка щебёночного основания. Щебень для фундамента также укладывается по всему его периметру толщиной 0,2метра. Из предыдущих расчётов известно, что при такой толщине необходимо 3,2 кубометра щебня. Стоимость щебня с доставкой ориентировочно 1500 рублей, а стоимость его укладки 150 рублей за куб. В результате получается 4980 рублей за работу и щебень.
- Установка опалубки. Для опалубки, как правило, используют обрезную доску толщиной не менее 0,2 миллиметра и брус 50 х 50 мм для распорок. При высоте опалубки в 0,5 м и ширине доски в 30 см и длине 6 метров понадобится 16 штук. Стоимость одной доски приблизительно составляет 200 рублей за штуку, получается 3200 плюс 700 рублей за брус итого 3900 за опалубку.
- Заливка бетоном . Как известно из предыдущих расчётов для заливки фундамента необходимо 8 кубометров. Стоимость одного кубического метра бетона марки М 300 составляет 4200 рублей. Получается что затраты на бетон составят 33600 рублей.
Рассчитав приблизительную стоимость работы и материалов можно подвести итог, 1200+2240+4980+3900+33600 = 45920 рублей выйдет ориентировочная стоимость ленточного основания.
Эта статья предназначена для застройщика, с целью помочь ему произвести элементарный расчет ленточного фундамента под дом, при отсутствии возможности выполнить расчет фундамента для дома профессионалами. Расчет не претендует на 100% достоверность, но позволяет понять основные принципы как рассчитать фундамент для дома. Мы расскажем как рассчитать кубатуру (объем) фундамента, произведем расчет нагрузки на фундамент и определим геометрические размеры фундамента.
Введение
Расчет фундамента при строительстве дома включает:
- расчет по несущей способности грунта;
- расчет на деформацию грунта.
Мы рассмотрим пример расчета фундамента по несущей способности грунта, т.к. он достаточно прост и доступен застройщику обладающему знаниями в математике и физике в объеме средней школы.
Расчет состоит из трех этапов:
- Определение веса конструкций дома, снеговой, полезной нагрузок и удельного давления на подошвенный грунт фундамента.
- Определение размеров фундамента.
- Корректировка размеров фундамента.
Далее подробно разберем все три этапа. А в следующих статьях будет рассмотрено три примера данного расчета для разных видов домов (расчет фундамента для дома из кирпича, расчет фундамента для каркасного дома и расчет фундамента для дома из газобетона).
Определение веса конструкций дома
1.1. Расчет веса конструкции дома
- Фундамент. Подробно выбор параметров ленточного фундамента изложен в статье ;
- цоколь и его отделка;
- полы, в том числе цокольное перекрытие;
- стены;
- внутренние перегородки;
- отделка стен (внутренняя и наружная) и перегородок;
- окна;
- двери;
- потолочное перекрытие и отделка потолка;
- стропильные конструкции крыши;
- материал покрытия крыши;
- лестницы;
- металлические крепежные изделия (гвозди, скобы, металлические стяжки и т.п.);
- тепло и гидроизоляция.
Чтобы определить объем этих элементов без графических работ не обойтись. Обладая элементарными познаниями в черчении, не трудно будет выполнить эскизы (справка: эскиз это чертеж, выполненный от руки) всех элементов конструкции дома участвующих в расчете. Элементы должны быть прорисованы не обязательно с точностью до миллиметра, а максимально приближенно к будущей реальной конструкции. По этим эскизам определяем объем конструкции. Для прямоугольных форм конструкций, характерных для строительства, определив геометрические размеры Д (длина), В (высота), Ш (ширина) и перемножив их, получаем объем V (объем). Если конструкция сложной прямоугольной формы, ее необходимо разбить на простые геометрические фигуры. Размерность элементов можно брать в сантиметрах или метрах, получая объем в см 3 или м 3 .
Удельный вес Y (кг/м 3) основных строительных материалов приведен в (по данным СНиП II-3-79). Однако в бурно развивающейся строительной отрасли появляются все новые материалы. Их удельный вес можно легко найти в интернете, проведя поиск физических характеристик конкретных строительных материалов.
Теперь зная объем и материал всех этих элементов, определяем их вес, умножая объем V м 3 конструкций на удельный вес материалов Y кг/м 3 , из которых они изготавливаются, получаем вес конструкции Р в килограммах, который можно перевести в тонны (1т=1000 кг).
Применяя стандартные строительные элементы, при строительстве дома, например плиты перекрытий, фундаментные блоки, различные балки, теплоизоляционные маты, гидроизоляционные покрытия, листовые ДВП, стальной профнастил и т.д., мы, по нормативным документам, можем сразу определить их вес в зависимости от размера и количества, что упрощает расчет.
*На условно непучинистых (крупнообломочных с пылевато-глинистым заполнением, мелких и пылеватых песках и всех видах глинистых грунтов твердой консистенции) при нормальной глубине промерзания до 1 м - не менее 0,5 м, до 1,5 - не менее 0,75 м, от 1,5 до 2,5 м - не менее 1 м;
Толщина фундаментов зависит от категории грунта и, как правило, принимаются не менее 350 мм.
Руководствуясь объективными данными (проектом дома, рекомендуемой минимальной шириной фундамента и т.п.) и рекомендациями по устройству фундаментов определяем (в метрах) его геометрические размеры: длину Д, высоту В, ширину Ш . Перемножив эти величины, мы производим расчет объема фундамента ДхВхШ=V (объем в м 3) . Для определения веса фундамента его объем V умножаем на удельный вес Y и получаем вес Р в килограммах (п ереводим их в тонны).
Необходимо отметить, что основным параметром для дальнейших расчетов фундамента будет являться ширина его подошвенной части, т.к. от нее зависит удельное давление на грунт). Исходя из этого, мы будем оценивать достаточность площади (м 2) подошвенной части фундамента (Д х Ш) для работоспособного фундамента. Здесь Ш является переменной функцией, которую мы и будем подбирать по расчетам.
1.2. Определение снеговой нагрузки дома
Умножив площадь крыши на характеристические значениям веса снегового покрова, получим снеговую нагрузку на дом. Эта величина зависит от районов строительства. Для России определена в СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия", для Украины определена в ДБН В.1.2-2:2006 "Нагрузки и воздействия". Карты районирования территорий России и Украины по снеговой нагрузке приведены в .
В зависимости от угла наклона одно и двухскатной крыши, применяется поправочный коэффициент μ . Умножая на этот коэффициент величины 80-180 кг/м 2 , уточняем снеговую нагрузку:
Поправочный коэффициент μ в зависимости от угла (а) наклона одно и двухскатной крыши.
μ =1 при а≤25º, μ = 0 при а>60º . При промежуточных значениях а , коэффициент μ экстраполируется.
1.3. Расчет полезной нагрузки дома
Нагрузка от мебели, печки, бытовых и хозяйственных аппаратов и оборудования, максимальное количество людей в доме и т. д., т.е. все, что будет находиться в доме. Обычно эта величина (с запасом) принимается равной общей площади дома умноженная на 180 кг/м 2 .
1.4. Определение удельного давления на подошвенный грунт фундамента
Сложив все полученные величины: вес всех элементов конструкции, снеговую нагрузку, полезную нагрузку, получаем общий вес дома (в тоннах) воздействующий на фундамент. Разделив общий вес дома на общую площадь подошвы фундамента (в метрах квадратных), мы получим удельное давление на грунт под подошвой фундамента от всех нагрузок действующих на дом и обозначается эта величина - Р, т/м 2 .
Определение размеров фундамента
Различные виды грунтов воспринимают без осадки определенные величины удельных нагрузок Р, т/м 2 . Этот показатель называется - расчетным сопротивлением грунта и обозначается как R, т/м 2 .
Основное условие для надежной работы фундамента: величина удельного давления дома на подошвенный грунт (описанная в п.1.3.) должна быть меньше расчетного сопротивления грунта.
Т.е. P < R , (1).
Как определить R ? Эта величина регламентирована в нормативной документации - ДБН В.2.1-10-2009 "Основания и фундаменты сооружений". ().
Зная категорию грунта под подошвой фундамента (по геологическим исследованиям, отрывкой контрольных шурфов и т.д.) по таблицам приложения 4, приблизительно определяется величина R .
Например, величины R для грунтов, т/м 2:
- Галька (щебень) 60-40;
- Гравий 50-35;
- Песок крупный 60-50;
- Средний 50-40;
- Супеси 30-20;
- Суглинки 30-10;
- Глина 60-10.
Если выполняется требование (1) , значит, расчет выполнен правильно. Для создания запаса прочности фундамента, перекрывающего неточности в выборе исходных данных, необходимо чтобы величина R была на 15-20% больше, чем Р .
Корректировка размеров фундамента
Если R равна или меньше Р (с учетом 15-20%), необходимо уточнить размеры фундамента. В первую очередь увеличить площадь его подошвы.
Если R значительно больше, чем на 15 - 20% Р , тогда для экономии средств можно уменьшить размеры фундамента.
Откорректированные размеры фундамента следует проверить расчетным путем, как изложено выше. При этом необходимо учесть, что уменьшение размеров фундамента влечет к уменьшению его веса. Следовательно, в проверочном расчете необходимо закладывать новый вес фундамента.
Как самостоятельно определить тип грунта на участке
Индивидуальные жилые дома имеют сравнительно небольшие размеры и вес, который могут воспринимать все грунты, за исключением илов и торфяников. Поэтому их можно строить без проведения специальных геологических изысканий, самостоятельно обследовав грунт в пределах строительной площадки.
Для этого отрывают пробный колодец - шурф размером 0,8х0,8 и глубиной 2,0-2,5 м. По мере заглубления через 0,5 м берут пробы грунта, маркируют и размещают отдельно друг от друга в какие либо емкости, исключив попадания на них осадков (складируют в помещении, под навесом) и испарения из него влаги (изолируют, например полиэтиленовой пленкой).
Для определения вида грунта собственными силами, можно провести простые тесты:
1. Небольшую порцию грунта обильно смачивают водой, затем из полученной массы, между ладоней рук скатывают жгут (Ø12-15 мм, длиной 10-15 см) и загибают в кольцо. Кольцо из супеси рассыпается на мелкие фрагменты, из суглинка на 2-3 части, из глины - кольцо остается целым;
2. Для определения коэффициента пористости: из тестируемого грунта вырезают кубик размером 10х10х10 см и взвешивают. Полученная величина является объемной массой грунта в естественном состоянии. Затем этот грунт измельчают и уплотняют, удаляя из кубика воздушные поры. Затем измеряют объем полученной массы грунта, т.е. находят объемную массу грунта без пор. Коэффициент пористости (Е) определяется по формулам:
E=1-Y 0 /Y;
Y 0 =G/V 0 ;
Y=G /V 1
где Y 0 , Y - объемный вес грунта в естественном и уплотненном состоянии, G -вес единицы объема грунта, V 0 и V 1 - объем грунта в естественном и уплотненном состоянии. Y-кг/см 3 , G-кг, V-см 3 .
При вырезании кубика из грунта он может рассыпаться. Ничего страшного - объем известен и нам нужен только вес. Объем грунта без пор можно определить мерным стаканом или другой мерной емкостью.
Пример: исходные данные - грунт суглинок, V 0 =1000 см 3 ; G=2,01 кг; Y 0 = 2,01 кг: 100 см 3 = 0,0201 кг/см 3 .
Полученные данные: V 1 =301 см 3 . Y=2,01 кг: 301см 3 =0,0667 кг/см 3 .
Рассчитываем Е=1-Y 0 /Y=1-(0,0201 кг/см 3: 0,0667 кг/см 3)=-0,3=0,7.
Коэффициент пористости Е=0,7.
3. Показатель текучести определить более сложно, но существуют такие критерии: при нулевой текучести лопата в глину почти не входит, при текучести = 1 глина прилипает к лопате намертво.
Определение других видов грунтов, приведенных в таблицах ДБН, не составляет особого труда. Если возникают сомнения в определении вида грунта, нужно принимать значение расчетного сопротивления грунта сжатию в сторону уменьшения, т.е. перестраховаться и сделать подошву фундамента несколько шире, чем нужно.
При встрече на участке строительства биогенных (торфяников, илов и пр.) засоленных, набухающих либо просто непонятных грунтов необходимо приостановить строительство и пригласить специалистов.
Грунт считается упругопластическим материалом. Под действием нагрузки, не превышающей определенного значения, он способен сжиматься и расправляться после ее снятия. Расчет фундамента на такую нагрузку называется расчетом по несущей способности грунта.
При увеличении нагрузки происходит необратимое смятие грунта. Расчет в таком случае называется расчетом на деформацию грунта. Его могут выполнить только квалифицированные специалисты, при наличии инженерно-геологических исследований грунтов на участке.
Заключение
Представленная упрощенная методика расчета фундамента по несущей способности грунта, предназначена для понятия застройщиком общих принципов работы по конструированию и возведению ленточного фундамента при загородном строительстве. Она позволяет с достаточной степенью достоверности определить основные размеры будущего ленточного фундамента. При необходимости, для полного расчета фундамента (плюс расчета по деформации грунтов) необходимо обратиться к квалифицированным специалистам.
Строительство дома всегда начинается с фундамента. Он является одной из главных составляющих частей постройки. Если всё учесть и сделать хорошее основание, то сооружение будет служить человеку долгие годы. Для этого важно не только купить качественные материалы, а ещё надо сделать расчёт фундамента. Хорошо, когда этим занимаются проектировщики. Что если вы сами строите дом? Придется вести подсчёты самостоятельно. Узнаем у опытных мастеров, как рассчитать фундамент под дом.
Вначале определите состав грунта на участке, где собираетесь построить сооружение. Выкопайте пять-шесть ям в разных местах глубиной не менее двух метров. Такой тест поможет безошибочно установить тип почвы. Ниже читайте, какие бывают основные виды грунтов:- Лессовидный – рыхлый грунт, который состоит из глины, большого содержания пылевидных частиц.
- Биогенный – это песчаные и торфяные почвы.
- Скальный – прочный грунт с жёсткой структурной связью.
- Глинистый – состав: глина и песок. Несущая часть зависит от количества влаги. Сухая глинистая почва выдерживает большие нагрузки.
- Полускальный – главное отличие его от скального, что в нём нет жесткой структурной связи между прочными породами.
- Песчаный. Зёрна кварца, минералы и глина (не более 3%) – это составляющие данного грунта.
- На каком уровне протекают подземные воды. Если их глубина – один метр, то фундамент делают плитный. При более глубоком уровне расположения подземных источников используйте ленточный.
- Глубину промерзания земли. Пучинистый грунт надлежит заменить до уровня промерзания, или же уложите плиточное малозаглубленное основание. Также подходящей разновидностью для пучинистой почвы станет свайная или заглубленная ленточная основа.
- Величину нагрузки на фундамент.
S ≥ F Yn / Ro Yc; где: S – площадь, Yn – постоянный показатель надежности (1,2 для всех видов почвы), F – сила тяжести, Ro – сопротивление грунта, Yc – показатель условия работы на грунте.
Здесь вы можете скачать: .
Остаётся узнать нагрузку на основание, то есть вес дома и сопротивление грунта. Для просчитывания массы сооружения следует учесть не только саму тяжесть постройки, а ещё вес мебели, людей, техники и т.д. Не забывайте и о том, что зимой вес дома будет увеличиваться от снега. Специалисты учитывают это, прибавляя 100 кг на каждый квадратный метр крыши. Теперь математика посложней – считаем массу дома. Понадобится подробный план, где есть все размеры комнат, кровли, толщина стен, площадь полов. При помощи схемы вы узнаете площадь в м², например, кровли. Затем, используя данные таблицы о весе материалов, узнаете массу. Для этого умножьте полученную площадь кровли на примерный вес материала (шифер). И так просчитайте каждую стенку, перегородку, пол, а в конце просуммируйте результат. Сопротивление почвы вы найдёте ниже в документе. Затем подставляем все известные значения в вышеприведенную формулу и подсчитываем площадь фундамента (S).Кстати, скачайте у нас на портале ещё.
Фундаментом называется подземная часть здания или сооружения, принимающая нагрузки и передающая их на грунт. Самым популярным видом фундамента при строительстве домов считается ленточный фундамент. Такое распространенное применение ленточного фундамента объясняется его универсальностью и доступной стоимостью. Перед тем как приступить к строительству, нужно сделать выбор между мелкозаглубленным и заглубленным ленточным фундаментом.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
Мелкозаглубленный фундамент экономит, как бюджет, так и время. И трудозатраты будут значительно меньше, так как для его сооружения не потребуется глубокий котлован. Используется такой фундамент для облегченных конструкций небольшой площади:
- домов из дерева
- газобетонных сооружений или зданий, построенных из газобетонных и пенобетонных блоков, высота которых не превышает 2 этажа
- монолитных зданий с несъёмной опалубкой
- небольших сооружений, построенных из камня
Глубина мелкозаглубленного фундамента достигает полметра.
Заглубленный ленточный фундамент
Такой фундамент применяется для постройки сооружений с тяжёлыми стенами, бетонными перекрытиями, подвалом или подземным гаражом. Длину заглубления фундамента нужно рассчитать заранее. Сначала необходимо определить уровень промерзания грунта, затем вычесть 30 см и уже на этой глубине закладывать фундамент.
Подготовка к работе
Чтобы самостоятельно возвести ленточный фундамент, вначале обязательно нужно провести точное планирование. Необходимость тщательных расчетов объясняется тем, что фундамент является одним из важнейших конструктивных элементом любого здания или дома. Допущенные в начале строительства ошибки могут спровоцировать негативные последствия в ходе эксплуатации дома.
Разметка
Разметку проводят, нанося на земле как внешние, так и внутренние границы будущего фундамента. Для этого лучше всего использовать колышки или прутья арматуры и веревки.Но эффективней будет воспользоваться специальными приборами, такими как лазерные нивелиры. Помните, что большие погрешности в разметке заметно отразятся на внешнем виде готовой постройки.
Для достижения идеальных результатов нужно:
- определить ось возводимого сооружения
- при помощи отвеса наметить угол, от него под углом 90 градусов натянуть веревку к ещё двум углам сооружения
- с помощью угольника определить ещё один угол
- проверить углы, ориентируясь на диагонали. Если проверка дала положительные результаты – натянуть между ними веревку
- взяться за внутреннюю разметку, отступая от внешней разметки на расстояние толщины будущего фундамента
Когда закончите с разметкой, изучите перепады поверхности на месте постройки и выберите самую низкую точку для отсчёта глубины траншеи и исключения разницы в высоте фундамента. Если здание планируется небольшим, то глубина котлована может составлять 40 см.
Устройство подушки и гидроизоляция ленточного фундамента
На готовую траншею следует уложить песчаную подушку с добавлением гравия. Рекомендованная высота каждого слоя составляет 120-150 мм. После этого каждый слой необходимо пролить водой и утрамбовать для увеличения плотности. Чтобы изолировать готовую подушку, нужно на неё выложить прочную гидроизоляционную пленку.
Установка опалубки ленточного фундамента
Опалубка обычно изготавливается из струганных досок толщиной приблизительно 40-50 мм. Можно использовать для этой цели шифер.
При возведении опалубки контролируйте вертикальность. Рекомендованная высота каркаса над землёй равна 30 см. Это нужно, чтоб соорудить небольшой цоколь. В опалубке укладываются асбестобетонные трубы для ввода в здание канализации и водопровода.
Проложите между бетоном и опалубкой полиэтиленовую пленку, это защитит опалубку от загрязнения.
Укладка арматуры
Следующий этап – установка арматуры. Арматурные стержни сечением 10-12 мм связываются специальной вязальной проволокой так, чтобы стороны квадратных ячеек равнялись 30-40 см. Арматура может быть как стальная, так и стеклопластиковая.
Вентиляция и коммуникации
Заливка ленточного фундамента бетоном
Заполняйте опалубку бетоном постепенно. Толщина слоев составляет 15-20 см, во избежание пустот и увеличения общей прочности трамбуйте слои специальным инструментом – деревянной трамбовкой, либо глубинным вибратором.
Можно заказать готовую бетонную смесь с завода или сделать ее самому с помощью бетономешалки. Рекомендуемая пропорция цемента, песка и щебня такова: 1:3:5.
Слои не должны отличаться составом. В холодную погоду следует применять подогреватель бетона и морозостойкие добавки, в жаркую - поливать бетон водой.
Окончание работ
По окончанию заливки бетона, его следует закрыть пленкой для предотвращения высушивания и оставить набирать прочность минимум на 2 недели.
