Rosnerud-spb.ru

Ремонт СПБ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как определить ширину фундамента дома

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.

Как рассчитать глубину и ширину основы под постройку?

Этот параметр ни в коем случае не должен приниматься «на глазок», так как от точности выполненных расчетов зависит надежность дома. Особенно важны такие вычисления для строения, оказывающего значительную нагрузку на почву, например, двухэтажный дом. Если планируется объект ещё выше или с использованием особо тяжелых элементов (плитное перекрытие), тогда прочность основания такого дома будет играть наиглавнейшую роль. Основными факторами, которые влияют на расчеты, являются:

  • нагрузка постройки;
  • уровень промерзания грунта;
  • уровень грунтовых вод;
  • плотность почвы.

Для тяжелых построек (в несколько этажей) принимается глубина основания, равная глубине промерзания почвы. В некоторых случаях даже рекомендуется превысить это значение на 300 мм. Дополнительно к тому фундамент будет возвышаться над нулевым уровнем на высоту также равную 300 мм. В результате общая глубина основания под постройку может составлять 1800-2000 мм. Разбег значений зависит от того, каков уровень промерзания почвы в данной местности. Для примера, в Санкт-Петербурге эта глубина составляет 1 200 мм.

Более легкие строения, например, баня или небольшой коттедж, нередко возводятся на фундаменте, который залегает на глубине всего 500 мм. Как видно, этот параметр требует объективной оценки нескольких факторов, и руководствоваться среднестатистическими данными при этом нельзя. Расчет ленточного железобетонного фундамента под кирпичный дом включает в себя еще и определение его ширины. Данный параметр также принимается из расчета типа материала, который планируется использовать при возведении коробки дома. Очень часто ширина фундамента составляет 400 мм, но для более легких строений может быт достаточно 300 мм.

Расчет ширины ленты фундамента

Перед началом подготовительных работ стоит задаться вопросом, какая ширина фундамента потребуется при строительстве. Ориентируясь на качественные характеристики всего здания в целом, рассчитывается ширина подошвы. Для кирпичного двухэтажного дома лента углубляется на 0,3 метра ниже границы промерзания. А вот для деревянного еще на 0,1 метра меньше, при отсутствии неравномерного вспучивания почвы.

Какова же ширина ленты фундамента? Сама полоса ленты составляет обычно 400 мм, что вполне достаточно. После этого рассчитывают площадь ленточного фундамента. От этого показателя зависит площадь конструкции, при которой построенный двухэтажный дом будет иметь максимальную устойчивость.

Ниже приведена формула, по которой можно вычислить площадь подошвы:

  • k (n) – коэффициент надежности,
  • F – оказываемая нагрузка на грунт,
  • k (c) – коэффициент условия работы,
  • R – сопротивление грунта.

Самым главным правилом, является – не допустить проседания строения под оказываемыми нагрузками, так как в случае пучения почвы во время заморозков, здание может выталкиваться наружу, или же наоборот уходить в нее под собственным весом или снегом. Не правильный расчет нагрузок может довести до того, что вновь построенный дом разрушиться.

Пример расчета фундамента

Подсчитаем примерно, какова масса дома размерами 6х6 из оцилиндрованного бревна — древесины сосны естественной влажности. Считаем вес стен, полов, перекрытий и кровли:

Мы получили суммарную массу дома в 13384 кг. Прибавим сюда полезную или эксплуатационную нагрузку — возьмем средние данные. Наш дом размером 6х6 имеет площадь 36 м 2 . Одно перекрытие на уровне пола и одно чердачное. Подсчитаем:

Читать еще:  Материалы для возведения фундамента своими руками

36 м 2 *210 кг/м 2 =7560 кг

36 м 2 *105 кг/м 2 =3780 кг.

Суммируем и получаем 11340 кг.

Теперь найдем нагрузку от снежного покрова. Пусть наш дом находится в Москве, площадь горизонтальной проекции крыши составляет 49 м 2 . По таблице находим, что Москва находится в III климатической зоне и имеет снеговую нагрузку 180 кг/м 2 .

49 м 2 * 180 кг/м 2 =8820 кг.

Найдем ветровую нагрузку. Наш дом имеет площадь 36 м 2 . Высоту 5,5 м.

(15*5,5м+40)*36м 2 =4410 кг

Масса дома – 13384 кг. Нагрузки: полезная – 11340 кг., снеговая – 8820 кг, ветровая — 4410 кг.

Суммируем и получаем 37954 кг. Еще нужно прибавить 30% на возможные ошибки в расчетах. В итоге мы получим что нагрузка на фундамент составляет 49340 кг.

Теперь нам необходимо выбрать какой тип фундамента для нас оптимален. Предположим, что грунт у нас песчаный с несущей способностью 2 кг/см 2 . Если мы нагрузку на фундамент поделим на несущую способность грунта, то получим площадь подошвы фундамента:

49340 / 2 =24670 см 2 .

Зная площадь, которую должен занимать фундамент можно подобрать наиболее подходящую основу.

Ленточный фундамент

Сначала рассмотрим для нашего дома возможность заложения ленточного фундамента. Площадь подошвы основания поделим на длину ленточного фундамента. Не забываем о внутренней несущей стене, тогда длина фундамента составит 30 м или 3000 см.

Получается, что минимальная ширина ленточного фундамента составит чуть больше 8 см. Но ширина основания должна быть больше толщины стен, а дом сделан из бревна диаметром 20 см, тогда минимальную ширину следует брать больше 20 см.

Подсчитаем необходимое количество бетона. При песчаных грунтах основание можно закладывать на глубину 0,5 м. Перемножаем длину, ширину и глубину фундамента:

30 * 0,5 * 0,2=3 м 3 — столько бетона потребуется для заложения ленточного фундамента нашего дома.

Столбчатый фундамент

Тот же фокус провернем со столбчатым фундаментом. Будем делать столбы с шагом 1,5 м — нам понадобится 19 штук. Можно взять и большее количество, тогда диаметр столбов уменьшится. Если общую площадь фундамента поделить на количество столбов, то мы получим площадь подошвы одного столба:

24670 / 19=1298,4 см 2 .

Сечение столба это квадрат, поэтому берем корень из этого числа и получаем размер столба 36х36 см.

Столбчатый фундамент необходимо закладывать на глубину промерзания грунта. Для Москвы примерно 1,4 м. Подсчитаем необходимое количество бетона:

0,36*0,36*1,4*19=3,4 м 3 .

Получается, что при всех приведенных условиях выгоднее закладывать ленточный фундамент. Для расчета мы брали песчаный грунт — глубина заложения основания для него минимальна. Если на участке лежит промерзающий глинистый грунт, то фундамент придется закладывать на глубину в 2-3 раза большую. Не забудьте учесть этот фактор при своих расчетах.

Что влияет на ширину основания?

В этой статье мы разбираем ленточный фундамент, поэтому стоит ознакомиться с параметрами, от которых зависит показатель ширины:

  1. Толщина несущих стен, возведение которых будет выполнено на ленте основания. Если вы уже знаете, какой будет толщина стен, то показатель ширины основания должен быть минимум на 100 миллиметров больше толщины несущих стен.
  2. Площадь подошвы основания. Этот параметр высчитывается только тогда, когда известны нагрузки от будущей конструкции. В расчете площади понадобится и ширина основания, в этом случае необходимо брать минимальный показатель, пока истинная толщина не известна.
  3. Армирование бетона. В основании без прутьев арматуры не обойтись. Расстояние между продольными прутьями арматуры должно быть не менее 250 миллиметров. Все эти показатели можно рассчитать самостоятельно, для этого нужно только формулы и средние знания алгебры.

Важно! Чтобы делать все качественно, начинать нужно с проектирования, независимо от того, какая стройка ведется – коммерческая или частная. Инженера проводят расчеты, отталкиваясь от рыхлости почвы, а также климатических особенностей. К примеру, если грунт рыхлый, то подошва основания расширяется.

Как рассчитать кубатуру фундамента

Учитывать массу фундамента лучше рассчитывая его объем: эта цифра вам пригодится при заливке фундамента: будете знать, сколько заказывать бетона или сколько материалов потребуется закупить.

Все исходные данные уже известны: высота, ширина и длина ленты. Их перемножаете, получаете кубатуру фундамента.

Читать еще:  Цоколь дома; выбор достойных материалов для отделки

Например, посчитаем объем фундамента для рассчитанной ранее ленты: длинна 44 м, ширина 30 см (0,3 м), высота 1,75 м. Перемножаем: 44 м * 0,3 м * 1,75 м = 23,1 м 3 . Фактически расход, скорее всего, будет немного больше: порядка 25 кубов. На эту цифру и ориентируйтесь при заказе бетона.

Кубатура фундамента рассчитывается исходя из найденных (предполагаемых) размеров ленты: длины, высоты и ширины путем их перемножения

Оптимальное расстояние для различным построек

Исходить только из величины или назначения построек нельзя, так как помимо веса дома важную роль играет тип грунта.

Чем плотнее подстилающие слои, тем меньшую ширину ленты можно делать при строительстве.

Для вспомогательных и хозяйственных строений ширина ленты допускается:

  • Плотный (скальный) грунт, глина — 25 см.
  • Суглинок — 30 см.
  • Песок, супеси — 35 см.
  • Мягкий слежавшийся песок — 40 см.
  • Очень мягкий песок — 45 см.

Для одноэтажных легких домов (дача, каркасный дом):

  • Плотный (скальный) грунт, глина — 30 см.
  • Суглинок — 35 см.
  • Песок, супеси — 40 см.
  • Мягкий слежавшийся песок — 45 см.
  • Очень мягкий песок — 50 см.

Для двухэтажных коттеджей:

  • Плотный грунт — 50 см.
  • Суглинок — 60 см.
  • Остальные типы грунтов не имеют усредненных показателей и требуют отдельного специализированного расчета.

Необходимо учитывать, что средние значения редко годятся для конкретных ситуаций, поскольку всегда существует масса дополнительных факторов, не учтенных в таблицах.

Воздействие этих факторов способно радикально изменить условия эксплуатации и потребовать отдельного расчета, иногда произведенного по совершенно иной методике.

Расчет ширины и глубины ленты фундамента

Расчет, который требует ширина подошвы фундамента, надо выполнять, исходя из того, какие качественные характеристики будет иметь все строение. Так, двухэтажный кирпичный дом требует заглубление ленты до границы промерзания, а для надежности лучше всего делать дно котлована еще на 300 мм глубже.

Над нулевой отметкой высота ленточного фундамента должна составлять не меньше 300 мм.

При расчете глубины фундамента следует учитывать глубину промерзания грунта.

То есть значение глубины должно составлять ГПГ + 600 мм, где ГПГ – это глубина промерзания грунта. Если дом возводится не кирпичный, а деревянный каркасный, то глубина фундамента может составлять всего 500 мм, но только в том случае, если вспучивание производится равномерно. Ширина самой полосы ленточного фундамента может составлять 400 мм, этого будет достаточно.

Далее выполняется расчет площади самого ленточного фундамента. Согласно полученному показателю будет понятно, какая именно площадь конструкции сделает будущий двухэтажный дом устойчивым. То есть как не позволить постройке уйти в грунт при воздействии всех суммарных нагрузок на почву в месте постройки. Ведь дом не только выталкивается наружу пучением во время морозов, но и вдавливается в грунт под влиянием собственного веса, снеговых нагрузок. Если размеры будут определены неправильно, то это может привести к разрушению конструкции.

Чтобы определить размеры площади подошвы, необходимо воспользоваться такой формулой:

  1. S – площадь фундамента для дома, необходима она при копке котлована,
  2. k(n) – значение коэффициента надежности, обычно его принимают за 1,2, то есть запас прочности площади равен 20%.
  3. F – это суммарная нагрузка на грунт. Сюда входят такие значения, как нагрузка от дома, полезная нагрузка, нагрузка от самого ленточного фундамента, то есть все то, что способствует увеличению общего давления на опоры основания.
  4. k(c) – это значение коэффициента условий работы. Оно различно для отличающихся типов грунтов, например, для пластичной глины оно равно единице (если сооружение имеет жесткую конструкцию, массивные стены), для песчаной почвы – это 1,4 (если конструкция здания будет не жесткой).
  5. R – это значение сопротивления грунта, которое может быть разным для типов почв.

Зависимость минимальной ширины ленточного фундамента от нагрузки и типа почвы.

Приведем размеры сопротивления грунта:

  • гравийный с заполнителем (пылевато-глинистым) – 4;
  • гравийный с заполнителем (песчаным) – 5;
  • песчаный (крупный): плотный – 4,5; средней плотности – 3,5;
  • песчаный (средний): плотный – 3,5; средней плотности – 2,5;
  • песчаный (мелкий маловлажный): плотный – 3; средней плотности – 2;
  • песчаный (мелкий влажный): плотный – 2,5; средней плотности – 2;
  • песчаный (пылеватый влажный): плотный – 2; средней плотности – 1,5;
  • супесь: пористость – 0,3-0,7, сухой грунт – 4-2,5, влажный грунт – 3,5-2;
  • суглинок: пористость 0,3-1; сухой грунт – 4-2; влажный грунт – 3,5-1;
  • глина: пористость – 0,3-1, сухой грунт – 9-2,5; влажный грунт – 6-1.
Читать еще:  Что нужно знать о винтовых сваях для забора

Выбираем тот коэффициент, который соответствует вашему типу грунта. Таким образом, остается неизвестным только одно значение – это общая нагрузка на грунт от строения. Ее не так сложно вычислить.

Какие нагрузки надо учесть?

Таблица значений веса (не удельного) кровельных покрытий.

Теперь надо определить нагрузки от строения и самого ленточного основания. Здесь придется учесть многочисленные параметры, среди которых:

  • удельный вес кровли;
  • удельный вес стен;
  • удельный вес перекрытий;
  • снеговые нагрузки;
  • нагрузки от фундамента.

Зная размеры каждого из приведенных значений, можно подсчитать нагрузку от них на грунт основания. Приведем основные данные по удельному весу для разных материалов:

  • удельный средний вес кровли: шифер – 40/50 кг/кв.м, рубероид – 30/50 кг/кв.м, керамическая черепица – 60/80 кг/кв.м, листовая сталь – 20/30 кг/кв.м;
  • удельный средний вес стен (при толщине 150 мм): железобетон – 300/350 кг/кв.м, кирпич – 200/270 кг/кв.м, брус либо бревно – 70/100 кг/кв.м, каркасные стены + утеплитель – 30/50 кг/кв.м;
  • удельный средний вес для перекрытий дома (учитываем междуэтажное перекрытие между первым и вторым этажами, чердачное перекрытие, цокольное): железобетон – 500 кг/кв.м, по деревянным балкам (с теплоизолятором) – 70/300 кг/кв.м (в зависимости от типа перекрытия, плотности теплоизолятора).

Ширина подошвы, глубина копки котлована определяются с учетом и снеговых нагрузок, которые необходимо получить из данных по климатическому району. Для средней полосы надо принимать удельную нагрузку, равную 100, для северной части – 190, для южной – 50. Это значение требуется умножить на показатель площади кровли. На такой параметр, как ширина подошвы, влияние оказывает и нагрузка от самого фундамента двухэтажного дома. Но для этого необходимо знать площадь, объем и массу фундамента, то есть подсчет намного усложняется. Поэтому наш фундамент будет идти только с одной внутренней полосой, а ширина его ленты будет равна 40 см. Далее надо объем основания умножить на среднюю плотность материала изготовления фундамента (железобетон имеет плотность – 2400), что дает нам значение нагрузки. Полученные значения складываются, подставляются в формулу, после чего получают значение площади для фундамента двухэтажного дома.

Особенности устройства мелкозаглубленного фундамента

Специалисты советуют не устраивать мелкозаглубленный высокий фундамент, так как это делает его слишком жестким. К тому же, это ведет к перерасходу арматуры и бетона. Более низкий фундамент вполне справится с возложенными на него нагрузками и будет достаточно экономичным и надежным.

Когда решается вопрос, какая глубина ленточного фундамента под дом оптимальна, стоит подумать об утеплении мелкозаглубленного фундамента. Правильно сделанная тепло- и гидроизоляция может существенно сэкономить средства, одновременно создав надежное основание под дом.

Мелкозаглубленные фундаменты специально спроектированы для частных малоэтажных построек. Это, на сегодняшний день, самый распространенный вид фундаментов в частном домостроении.

Благодаря высокой прочности железобетона глубина залегания подошвы монолитного ленточного мелкозаглубленного фундамента может быть в пределах 50 см от поверхности земли. Но к этому значению следует добавлять высоту песчаной подушки, которая не должна быть менее 20 см.

Подушку делают из крупного песка, гравия или их смеси. Количество песка и гравия в процентном отношении должно быть 40: 60.

Высота фундамента над землей может варьироваться в пределах 40-50 см, в итоге, общая высота фундамента будет не выше одного метра. Для одноэтажных домов такого фундамента вполне достаточно, но для двухэтажных коттеджей и выше нужен фундамент усиленный и более глубокого залегания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector