Как правильно рассчитать фундамент под дом

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

Как рассчитать стоимость фундамента

В среднем стоимость на конструкцию под ключ начинается от 15 000 м 2 . Но можно сэкономить и выполнить все работы своими руками.

Стоимость готового бетонного раствора колеблется от 700 руб./куб, но можно сократить затраты сделав бетон самостоятельно. Для этого понадобиться песок, гравий и цемент М250 или 400. Средняя цена на цемент от 800 руб. за мешок в 40 кг. КамАЗ песка стоит от 2 500 руб., его хватит на заливку фундамента.

Сокращаются расходы и при выполнении частичных работ, например, вырыть траншею и сделать опалубку своими руками, а залить бетоном, доверить специалистам.

В любом случае не стоит экономить на основании дома, так как оно должен быть надежным и прочным. А как рассчитать и не переплачивать мы подробно рассказали.

Расчет фундамента под дом

Чтобы узнать, как рассчитать фундамент для дома мелкого заложения, нужно уточнить его геометрические размеры и тип. Для этого необходимо определить:

• величину давления дома на грунт;
• силу давления грунта, получающуюся при эффекте морозного пучения;
• определить прочность конструкции фундамента.

В упрощенном варианте давление дома на грунт или нагрузка — это масса строения, распределенная на 1 кв. м плоскости основания строения.

Силу деформации пучения можно найти в справочниках для каждого вида грунта.

Показатель прочности рамы фундамента зависит от конструкции и материала фундамента.

Рассчитать массу здания можно, имея на руках проект, в котором все учтено: конструкция, материалы изготовления, размеры всех конструктивных элементов и т. д. При расчете необходимо учитывать снеговую нагрузку, которую можно почерпнуть в справочной литературе для каждого региона. Затем производится расчет массы каждого конструктивного элемента, суммируются все величины и делятся на площадь основания фундамента.

Зная тип грунта на участке, определяют по таблице его удельное сопротивление и сравнивают со значением удельной нагрузки — она должна быть меньше. Если она больше удельного сопротивления, применяют превентивные меры: увеличивают размеры подошвы фундамента.

Морозное пучение — это увеличение объема грунта во время низких температур вследствие накопления воды, которая при замерзании имеет свойство расширяться. Виды грунта делятся на 5 категорий в зависимости от состава. Глубина заложения фундамента и его размеры определяются в зависимости от вида грунта.

Расчет производят по двум условиям:

• предельная деформация меньше расчетной величины морозного пучения;
• предельная относительная нагрузка конкретного строения, которую находят по таблице, меньше деформации грунта с учетом нагрузки здания.

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.

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

Правила выбора фундамента

По глубине можно ориентироваться и по региону. Например, на Урале она составляет 2.2 м, в другом регионе значение иное. Вид почвы – фактор, по которому производят выбор фундамента.

Грунт на объекте свой объем может изменять. Это зависит от условий погоды. Это примерный средний уровень, но в низине грунтовые воды будут ближе и соответственно фундамент надо будет усиливать.

Классификация видов грунтов

Есть три основных вида грунтов, это:

• Пучинистыми – мелкопесчаный грунт, суглинки;
• Непучинистыми – породы или полускальные, или скальные;
• Слабопучинистыми – пески или средние гравелистые, или крупные, грунты крупнообломочные.

Грунтовые воды

Глубина фундамента под гараж из пеноблоков (см. Как сделать фундамент из пеноблоков своими руками) ли любое другое строение будет на прямую зависеть о приближенности грунтовых вод.

Глубина фундамента относительно грунтовых вод

• Если земля, выбранная под строительство объекта, располагается высоко, а почва пучинистая – такой выбор не лучший. Совмещение предполагает увеличенное расходование средств.
• От владельца участка часто многое не зависит, ему предложат землю купить в определенном месте, и он купит! Потому что альтернативу не предлагают, или делают это редко. В любом случае: выгодный участок по месту его расположения или нет – геодезические исследования обязательны!
• Разумный владелец и взятие проб грунта потребует, и геодезические исследования тоже. Ему здесь жить! Поэтому, он еще перед строительством должен точно владеть информацией о грунтах, расположенных на его участке. Еще до возведения сооружения. Особенно: если это дом или коттедж, а не дачная простая постройка.
• Многие опрашивают соседей, узнают, какие они устраивают фундаменты. Самостоятельно решаться на выбор фундамента нежелательно! Есть специалисты, которые могут исследовать грунты, давать советы по устройству фундаментов. Лучше придерживаться их советов и мнений.
• Если попался при продаже участок без наличия грунтовых вод, прекрасно! Остальное сделают проектировщики. Есть смелые владельцы частных объектов, которые решаются проводить работу без проведения геодезических исследований. Хорошо это или плохо, покажет окончательный результат! А именно – долговечность созданного сооружения и всех его конструкций.

Влияние глубины промерзания

Компании применяют облегченный способ по определению наилучшей глубины для закладки фундамента. Предполагают, что показатель, от которого может зависеть глубина его расположения – промерзание почвы. Это верно!

Фундамент для таких мест должен быть массивным, надежным, дорогим. Но, при этом строители не всегда учитывают, какая именно почва располагается на данном участке.

Фото промерзания грунта по регионам

• Если она не пучинистая, то сила ее пучения от мороза не оказывает никакого влияния на конструкцию фундамента, как бы глубоко бы его не прокладывали. Этот фактор стоит учитывать!
• Но, и таблицы СНиПов надо учитывать, где написано, что глубина промерзания грунтов в Москве 140 см, а вот в Новосибирске составляет 220 см. Какой вариант надежней, такой владелец и выберет. Верней, какой выберут проектировщики на основании норм и требований строительных документов.

Расчет параметров фундамента для строения в два этажа

Любое возведение начинается с нулевого цикла – выполнения земляных работ, подготовки траншей. Двухэтажный дом объект несложный и пенобетон достаточно легкий материал, поэтому нагрузка на землю будет невысокой. Глубина, ширина конструкции для фундамента зависит от многих параметров.

Внимание: Исходят при расчетах параметров от ширины основания объекта. К ней добавляют 15 см

Приведенные параметры приблизительные, их нельзя брать за основание. Так же повлияет и материал отделки. Если он будет, тогда надо добавить и его толщину.

Чтобы верней подсчитать ширину, надо учесть:

• Площадь подошвы в котловане;
• Вес конструкции;
• Предполагаемую толщину ограждающих конструкций в сооружении;
• Рыхлость почвы на участке;
• Глубину ее промерзания.

При определении глубины заложения для фундамента учитывают: материал дома. Климат окружающей территории. Двухэтажное строение – это объект с малым количеством этажей. Потому предположительный материал строительный – пеноблок, кирпич, шлакоблок.

По правилам фундамент тут может быть мелкозаглубленным. Расчет можно делать самостоятельно. Но, знания проектировщиков при определении глубины заложения не помешают! Лучше будет, если расчеты произведут они! Тогда от ошибок владелец застрахован, даже в последствии.

Сложности

На практике практически не встречаются котлованы с простой прямоугольной формой.

Но намного чаще для ответственных жилых строительных объектов необходимы котлованы сложного сечения и большой глубины.

Расчет усложняется тем, что во влажном грунте потребуется сформировать откосы выемки с установленным по нормативу углом.

Он устанавливается при расчете призмы возможного обрушения грунта.

Поэтому сечение выемки выполняют трапециевидной формы с прямолинейной либо ступенеобразной линией наклона. Её площадь будет определяться путем разбивки формы на простейшие на треугольники, квадраты или прямоугольники.

Для разновидности грунта такой угол определяется по СНиП 12-03.99. Данными строительными нормами уточнено, что при глубине выемки более 5 м наименьший разрешенный угол 80 градусов, а для насыпного неуплотненного грунта, при крутизне откосов 1.5, он должен быть не меньше 56 градусов. Далее угол откоса увеличивается, а для суглинка или глины он может достигать 90С.

При выполнении расчетов нужно принять во внимание коэффициенты разрыхления СНиП для грунтов от 1 до 4 категории:

1. Рыхлый песок, от 1.05 до 1.15.
2. Влажный песок, от 1.1 до 1.25.
3. Суглинок и мелкий гравий, от 1.2 до 1.35.
4. Тяжелая глина, от 1.35 до 1.5.

Для безошибочного нахождения верхней ширины котлована нужно учитывать величину крутизны откосов. При наслоении разнообразных видов почвенного покрова, крутизну откосов принимают по слабому грунту.

При производстве расчетов объемов грунта надлежит точно установить размеры котлована. Например, при разработке площади под фундаменты ленточного типа, ширину днища рва берут равной фундаментной подошве с добавлением 0.2 м на каждую сторону для бетонной подготовки.

Определение свойств грунтов для расчета фундамента

Есть два пути получения сведений о свойствах: изыскания с полным комплексом лабораторных, а иногда и полевых испытаний, или упрощенный вариант. Об этом и пойдет речь ниже.

Большинство частных домов относятся к 3 категории ответственности (если до 3 этажей). В этом случае можно использовать табличные величины показателей механических свойств, исходя из физических характеристик грунтов. Для расчетов фундамента понадобятся С – сцепление (кПа), φ – угол внутреннего трения (градусы), Е – модуль общей деформации (МПа).

Алгоритм изысканий в упрощенном виде выглядит следующим образом:

— бурение скважин;

— подробное описание геологического разреза;

— определение уровней подземных вод в процессе бурения;

Подсчет цены

Теперь, когда все цифры приведены в порядок, можно подсчитать, сколько будет стоить фундамент.

Нам понадобится подсчитать стоимость:

• карьерного песка, его нужно закупить сразу в большом количестве (самосвалами);
• цемента, марку которого подбирать нужно именно под бетон;
• средней фракции щебня;
• арматуры с сечением, используемым для небольших зданий в 10−12 мм;
• опалубки (досок или фанеры), крепежных материалов (шурупов, гвоздей и прочих).

Этот расчет можно произвести в случае самостоятельной кладки. Ленточный фундамент дома можно сделать за один день, если есть бетономешалка.

Если вы будете использовать привозной бетон, необходимо включить в расчет расходы на транспортировку.

Рассчитать фундамент самостоятельно можно, если вы желаете сэкономить финансовые средства. Однако в своих подсчетах не упускайте из вида такие моменты, к какому типу относится грунт вашего участка, площадь и объем основания, все нагрузки, действующие на него, и стоимость материалов. Знание этих величин поможет вам рассчитать фундамент дома без привлечения специалистов. Однако, если у вас не хватает знаний, лучше прибегнуть к их помощи. Потому что закладка фундамента — это 50% успешного строительства дома.

Методы замеса бетона

Бетономешалка – первый помощник

Если вы хотите знать, как рассчитать объем бетона на фундамент, необходимо ознакомиться с основными методами замеса бетона. Если вы хотите получить смесь из бетона, которая отличается высоким качеством и сохраняет все необходимые характеристики на протяжении определенного времени, а также легко поддается транспортировке и хранению, то необходимо применять для замеса специализированное оборудование – бетономешалки.

Бетонную смесь можно купить готовую или замешать самим, четко соблюдая рекомендованные пропорции.

Конечно, кто-то привык мешать руками, но стоит учитывать ряд нюансов. Это и сложнее, и более долго по времени. Кроме того, при замесе вручную можно сделать характеристики смеси не такими выраженными и не получить должного эффекта и результата от бетона. Неопытные строители не понимают, каким образом можно испортить бетон, если действовать не по рецепту

Важно знать, что на практике применяется два основных метода, которые позволяют сделать качественный замес бетона

1. Замес основных компонентов в сухом виде, после чего к ним добавляется вода понемногу, и все размешивается.
2. В заранее приготовленную воду засыпаются песок, цемент и заполнитель.

При этом если первый способ использовать вручную, то у пользователя просто нет гарантии того, что все будет сделано максимально быстро. Дело в том, что вы не можете на 100% быть уверены, что вся сухая смесь «возьмется» водой. На дне есть сухой песок, до которого жидкость может не достать, поэтому на дне может остаться сухой состав, и нарушатся пропорции. Если же вы станете на протяжении длительного времени перемешивать, чтобы избавиться от сухих комков, на этот процесс может уйти много времени, и сам раствор утратит свои первоначальные характеристики.

Прочность фундамента – важный параметр

Внешний вид бетона от такого обращения останется неизменным, зато этот факт существенно повлияет на прочность. Второй вариант, на первый взгляд, лучше первого, поэтому рекомендуется замешивать бетон в малых количествах. Но лучше всего взять в аренду специальное устройство и замешивать цемент в нем.

Грунт на участке под дом

Его структура и свойства помогут провести расчет толщины и глубины заложения фундамента. Нужно учитывать:

• Тип фундамента;
• Глубину его залегания;
• Вид влагоизоляции;
• Возможность постройки цоколя или подвала.

Для оценки состояния грунта пробурите несколько скважин или выкопайте ямы на два метра друг от друга. Слои земли повсеместно не однотипные, а с различными свойствами. Даже на двух соседних участках. Поэтому, данные «как у соседа» отбросьте сразу.

Скважина бурится на глубину не менее двух метров. И в ней вы увидите все культурные слои грунта. Определите и преобладающий тип почвы.

Далее решите, какой фундамент выбрать и его заглубление. Коротко еще о характеристике грунтов, которые могут залегать на вашем участке и решении относительно расчета основы здания. Например, на каменистых и частично им подобных фундамент будет стоять, как крепость. Но только не свайный: он там невозможен

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.

Советы

Очень важно не только выполнять все расчеты качественно, но и четко понимать, каким должен быть готовый фундамент. В случае строительства очень маленького подсобного сооружения стоит вести вычисления по строительству из асбестоцементной трубы

Ленточные и свайные опоры выбирают главным образом для домов, создающих очень серьезную нагрузку.

Соответственно ей определяется:

• сечение основания в поперечнике;
• диаметр усиливающей арматуры;
• шаг укладки упрочняющей решетки.

На песках, слой которых снизу от постройки составляет свыше 100 см, лучше всего формировать легкие фундаменты с заглублением на 40-100 см. Той же величины стоит придерживаться, если внизу расположена галька либо смесь песка с камнем.

На суглинках дома чаще всего строят по массивному ленточному монолиту, пронизываемому арматурными контурами снизу и сверху. Боковины стоит обкладывать уплотняемым вручную песком, слой которого составляет от 0,3 м по всей высоте ленточки. Тогда минимизируется или вовсе подавляется выдавливающее действие напряжений. Когда строительство идет на грунте, представленном супесью, требуется проанализировать соотношение песка и глины, после чего принимать окончательное решение. При расчете строительства на торфяном пространстве обычно вынимают органическую массу до крепкой подложки под ней.

Когда это очень сложно и работы по сооружению ленты или столбов оказываются непропорционально тяжелыми и дорогими, нужно рассчитывать сваи. Их также обязательно доводят до плотной точки, где создается устойчивая опора. Абсолютно любой по типу фундамент полагается заводить ниже промерзающей линии. Если не сделать этого, мощь морозного вытеснения и разрушения сокрушит сколь угодно крепкие и основательные сооружения. В проекты желательно закладывать и такой вид земляных работ, как рытье по периметру траншей шириной 0,3 м.

Правильную информацию о свойствах грунта для расчетов нельзя получить, просто перекапывая огород или ориентируясь на слова соседей, даже если это добросовестные люди. Специалисты советуют бурить разведочные скважины глубиной 200 см. В ряде случаев они могут быть и глубже, если это необходимо по техническим причинам.

В следующем видео вас ждет расчет фундамента дома по несущей способности.

Расчет габаритов и заглубления основания

Техническое задание на возведение 2-этажного дома начинается с исследований грунта под фундамент. Оценивается состояние почвы и наличие подземных водоносных слоёв. Поэтому эксперты рекомендуют заказать геодезические исследование, ведь дом в 2 этажа – это не баня. Здесь требуется серьёзный подход.

Типы грунта

Геодезисты подразделяют грунты на 3 вида:

1. Пучинистые. К ним относится мелкопесчаная почва, пылеватые пески, разные типы супеси, суглинков и прочее. Земля данного вида имеет склонность к расширению вследствие промерзания. В результате будет выталкивать твёрдые предметы, из-за чего нарушается их геометрия.
2. Непучинистые. В данную классификацию входят скальные и полускальные грунты. Они не промерзают, поэтому не изменяют свой объём и не выдавливают содержимое.
3. Слабопучинистые. Крупнозернистые песчаные и гравийные породы. Изменения объёма земли довольно слабое и практически не наносит вреда строению фундамента.

Глубина промерзания

В северных, центральных и южных регионах страны почва промерзает по-разному. Например, нормативная глубина промерзания грунта по СНиП в Москве, в условиях суглинков и глин, всего 1,1 м, а в Вологодской обл., уже 1,43 м.

Ленточный фундамент необходимо заглублять на 30 см ниже отметки промерзания. В Карелии или Мурманске эти значения будут на 20-40% больше, а общая высота ленты под 2-этажный дом может составлять 2,5 м.

Уровень грунтовых вод

Один из важных параметров, который учитывают строители – подземные реки и ручьи.

На пучинистых грунтах с высоким нахождением подземных вод строить капитальные строения нельзя, тем более на ленточном фундаменте.

Некоторые определяют уровень самостоятельно, заглянув в колодец к соседям. Но для постройки крупного дома рекомендуется заказать исследования геодезистов.

Материал стен

Коробка дома очень тяжёлая, достигающая массы нескольких десятков и даже сотен тонн. Самые увесистые – строения из кирпича. Деревянные и каркасные полегче.

Чтобы держать на себе такое монументальное жилище, ленточный фундамент должен быть грамотно рассчитан. Для этого рекомендуется использовать нормы давления на разные типы грунта.

Масса строения

У вас должен быть проект будущего дома. В документации указаны материалы и размеры:

• коробки,
• перекрытий,
• крыши,
• снеговая нагрузка.

Благодаря этому можно высчитать полную массу дома и определиться с типом и габаритами фундамента (сборный, монолитный, комбинированный). Попутно необходимо рассчитать глубину залегания ленты, с учётом региона.

Пример

Считаем массу несущих стен и перекрытий. Например, габариты коробки 6х9. Высота 6 метров. Материал — брёвна, 240 мм.

Через программу калькулятор-онлайн получается: вес дома с учетом нагрузок (снеговая+экспл.) и коэф. запаса: 185 т = 1850 кН. Масса дома с учетом нагрузок и без коэф. запаса: 142 т. Вес коробки дома (только материалы): 98 т. Общая нагрузка на фундамент: 142 т.

По правилам, ширина ленты должна быть на 100 мм шире несущих стен. Значит, у нас это будет 350 мм (стандарт 400 мм). Дом 2-х этажный, поэтому строители рекомендуют делать ширину фундамента на 100 мм больше, а высоту ленты 0,8 х 2 = 1,6 м. Цоколь стандартный 0,4 м. При этом учитываем регион и глубину промерзания.

Расчёт минимальной площади подошвы делается по формуле S > γn · F / (γc · R0), где:

• γn – коэффициент надежности для запаса прочности (постоянная величина 1,2);
• R0 – сопротивление грунта под подошвой (например, влажный песок 2,5);
• F – максимальная нагрузка дома (185 000 кг);
• γc – коэффициент, зависящий от почвы и типа строения (для деревянных домов 1,1).

Теперь остается подставить все значения в формулу: S > 1,2 х 185 000 / 1,1 х 2,5 = 80 727 см2. Округляем до 80 000 и делим на 10 000 мм = 8 м². Проверяем: лента нашего фундамента общей длиной 30 м и шириной 0,5 м, поэтому 30 х 0,5 = 15 м². Будущий фундамент подходит под наш расчетный дом с запасом 85%.

Считаем количество раствора V= h х b х l, где:

• V – объем раствора в м³;
• h – высота (м);
• b – ширина (м);
• l – длина ленты (м).

Подставляем значения: 1,6 х 0,5 х 30 = 24 м³. Столько раствора потребуется для ленты 9 х 6.