Как правильно рассчитать фундамент для дома

В этой статье описан метод расчета параметров ленточного фундамента (ширины) по несущей способности грунтов

Пример расчета сбора нагрузок на фундамент

Возьмем для примерного расчета дом в один этаж, под крышей которого будет располагаться мансарда.

На этапе расчета сбора нагрузок в нашем распоряжении будет поэтажный план будущего дома с эскизами фасадов. Имеется и схема дома в разрезе, в котором показано, из каких материалом и какой толщины будут строиться внутренние стены дома.

В итоге мы получаем следующие исходные данные для расчета суммарных нагрузок:

  • Дом состоит из одного этажа с обитаемой мансардой
  • Размеры дома составляют 10 на 10 метров
  • Высота между перекрытиями составляет 2,5 метра,
  • Наружные стены будут строиться из газобетонных блоков, их толщина составит 30 см. С наружной стороны они будут облицованы пустотелым кирпичом с лощиной слоя 12 см.
  • В доме будет одна внутренняя несущая стена толщиной 38 см.
  • Над цоколем будет расположено перекрытие из пустотелой железобетонной плиты. Из аналогичного материала будет построено и чердачное перекрытие.
  • Крыша дома будет построена по стропильному типу, кровля будет оборудована из профнастила.
  • Дом будет располагаться в уральском регионе России.

Рассчитываем площади всех элементов надземной части нашего строения:

  • Полная площадь перекрытий составит 100 кв.м. (10*10м)
  • Полная площадь стен, включая проемы под окна и двери составить на первый этаж 100 кв.м. (2,5*4*10м). Для мансардного этажа эта величина будет равна 65 кв.м. (сумма (1*4*10) и (2,5*2,5). Таким образом, общая площадь стен в здании составит 165 кв.м.
  • Общая площадь кровельного покрытия на крыше составит 130 кв.м. (1,3*10*10м)

Таблица нагрузок на фундамент

Исходя из приведенной в статье таблице, обозначающей усредненный вес строительных материалов при их расходе на один квадратный метр производим вычисление суммарного постоянного веса строения.

Умножаем площадь элементов дома на усредненный вес используемого строительного материала.

  • Масса стен, изготовленных из газобетонных блоков в нашем доме будет составлять 29,7 то есть умножаем общую площадь стен в 100 кв.м. на их толщину в 0,3м и на усредненный вес одного кубометра в 600 кг на один куб.м.
  • Облицовочный кирпич, который пойдет на наружную отделку стен здания будет весить 27,72 тонны (умножаем площадь стен в 165 кв.м. толщину в 0,12 м и на плотность отделочного кирпича в 1400 кг. на один кубометр).
  • Внутренняя стена, изготовленная из пустотелого кирпича, потянет на 17,1 тонну (умножаем ее площадь в 25 кв.м. на толщину в 0,38 м и на плотность кирпича  — 1800 кг на кубометр).
  • Цокольное и чердачное перекрытие у нас изготовлены из пустотелых железобетонных плит, общий вес которых составляет по 50 тонн, того 100 тонн (площадь перекрытия 100 кв.м. и плотность составляет 500 кг на кв. метр.
  • Изготовленная из профнастила кровля будет весить 3,9 тонны (ее площадь равна 130 кв. м., а усредненный вес 30 кг. на кв. метр).
  • Кроме того, при строительстве мансарды будет использоваться утеплительный материал, общий вес которого составит 6,5 тонны

Таким образом, полный вес строительной конструкции нашего одноэтажного дома с мансардой составит примерно 185 тонн.

На строение будут воздействовать также временная климатическая нагрузка – вес снега на кровле в данном регионе может составить 19,5 тонн (на площади 130 кв.м. и плотности снега 150 кг на кв.м.

В доме одномоментно могут находиться до 10 человек, общий вес которых составит 0,8 тонн, а также в нем будет расположена мебель суммарным весом 6 тонн.

Вот так, сравнительно простым способом вы сможете самостоятельно выполнить расчет сбора нагрузок на фундамент вашего будущего дома.

Читайте также:  Все про отделку фасада дома: нюансы, материалы, стили оформления

Разновидность нагрузок

Конструкция фундамента находится под влиянием постоянных и временных нагрузок, значение которых зависит от многих факторов: климатического района застройки, видов грунтов основания, строительных материалов для основных конструкций стен, крыши, перекрытий.

Постоянные нагрузки

К постоянным видам нагрузок относятся:

  • Собственный вес конструкций здания.
  • Расчетные показатели давления грунтов на боковую поверхность ленточного фундамента.
  • Давление от грунтовых вод.

При выполнении расчетов усилия от постоянного веса считаются самым серьезным видом нагрузки.

Временная нагрузка

Конструкция здания может подвергаться периодическим временным нагрузкам, таким как:

  • Снеговая, показатель которой зависит от толщины снежного покрова в каждом конкретном регионе.
  • Ветровая, определяемая по таблице усредненных показателей розы ветров в данной местности.
  • Сейсмическая (для районов с повышенной сейсмичностью).
  • От веса мебели в помещениях и перемещения людей.

Показатели временных нагрузок можно найти в ДБН 2006 «Нагрузки и воздействия» в разделе 6 по таблице 6.2.

Пример расчета фундамента для дома

Исходные данные: одноэтажный дом с жилой мансардой из газобетонных блоков D600 толщиной в 400 мм с общей высотой в 6 м (3 м – высота первого этажа), 10×10 м, одной внутренней несущими перегородкой и тремя ненесущими из блоков D 400 с толщиной в 300 мм. Тип кровли – двускатная, полы заложены из дерева и утеплены, межэтажное перекрытие выполнено из дерева с прокладкой утеплителя, дом расположен в средней полосе РФ, 4 район по снеговой нагрузке. Порядок и результаты расчета приведены в таблице ниже:

Нагрузка Расчет Итого:
Нагрузка от капитальных несущих стен при условии высоты до фронтонов 4 м и общей высоты дома в 6 м Общая площадь стен (10+10+10+10)*4+2 фронтона по 10 м2=180 м2.

Общий объем =180*0,4=72 м3

Нагрузка 72*600=43200 кг

43200
Нагрузка от фасадной теплоизоляционной штукатурки 180*0,05*300=2700 2700
Нагрузка от несущей перегородки 10*3*0,3*600=5400 5400
Нагрузка от цокольного перекрытия 100 м2*300=30000 30000
Нагрузка от межэтажного перекрытия 100*200=20000 20000
Эксплуатационная нагрузка на оба перекрытия 100*195*2=39000 39000
Кровля (металлочерепица с утеплителем по лагам) Уклон — 22°

Общая площадь скатов 10*5,28*2=107,7 м2

Ориентировочный вес кровли

107,7*30≈3250

3250
Снеговая нагрузка 107,7*240 (снеговая нагрузка для 4 региона)=25848≈26000 26000
Всего 169550
Вес дома с учетом коэффициента надежности в 1,1 186505

Вес внутренней отделки и лестниц, размеры оконных и дверных проемов в данном примере не учитываются, как и другие дополнительные нагрузки.

Для проверки несущей способности фундамента дома и вычисления его оптимальной опорной площади следует найти его объем и вес. Исходя из параметров участка в примере (плотные супеси, с низким заложением грунтовых вод и средней глубиной промерзания в 110 см и несущими способностями не ниже 3 кгс/см2) лента закладывается на глубину в 90 см со средней толщиной песчано-щебенчатой подушки в 30 см. Общая высота ленты составляет 70 см, при длине по несущими стенами в 50 м и ширине в 45 см (толщина блока + слой штукатурки).

Опорная площадь фундамента в этом случае составляет 50*0,45=22,5 м2, объем – 22,5*0,7=15,75 м3, вес – 15,75*2500=39375 кг.

Минимально допустимая площадь основания составляет: (1,1*(39375+169550)/(1,3*3)= 58927,56 см2=5,9 м2. Выбранная опорная площадь в ленте (22,5 м2) превышает минимально допустимую, фундамент считается устойчивым.

Уменьшать ширину ленты нельзя из-за требований технологии кладки блоков из газобетона, единственным способом сокращения трат на заложение фундамента считается его утепление.

Для проверки несущих способностей фундамента вычисляется общая нагрузка строения на 1 м2. (39375+169550)/22,5=9285 кг/м2=0,98 кг/см2, что также соответствует норме для сухих супесей.

Расчет нагрузки на фундамент существенно усложняется при наличии дополнительных воздействий на основание (сейсмический, подвижек неоднородных слоев почвы, высоком УГВ и рисках подмывания опор). В таких случаях его всегда доверяют специалистам.

В обратных ситуациях (полученная при расчете минимальная опорная площадь превышает заданную) рекомендуется:

  • Увеличить толщину ленты в пределах допустимой сметы и провести новый проверочный расчет.
  • Рассмотреть возможность снижения веса основных конструкций или выбрать другой тип фундамента (в данном конкретном случае – плитного или ленточного с расширенной нижней частью).
  • Оценить целесообразность смены почвы в котловане на грунт с более высокими несущими способностями (а именно – замены пучинистых или слабых грунтом песком с крупными зернами или песчано-гравелистой смесью).

Приведенный пример расчета фундамента для дома свидетельствует, что проведение таких сложных расчетов не всегда возможно провести своими силами, не имея достаточной подготовки в этом вопросе. Поэтому рекомендуется доверить расчет нагрузки и обоснование параметров фундамента специалистам, тогда можно смело браться за строительство своего дома, без риска, что вас постигнет неудача.

Калькулятор расчета ленточного фундамента онлайн для строительства дома

Особенности калькулятора для расчета ленточного фундамента

Необходимость онлайн калькулятора для расчета ленточного фундамента заключается в верном подсчете общей суммы расходов по потраченным материалам и по проведенным работам. Без помощи привлекаемых организаций или профессионалов и соответственно без дополнительных затрат возможно самостоятельно определить предполагаемые расходы. Уточнить стоимость с помощью калькулятора полезно как профессиональным строителям, так и неопытным начинающим строителям.

Фундамент -одна из самых дорогих частей строительства жилого дома. Ошибки при расчете и проектировании фундамента чреваты последствиями. Поэтому без профессиональной помощи лучше не обходиться, а если средств ограниченное количество, тут как нельзя кстати калькулятор расчета фундамента «онлайн».

При расчете указывается тип фундамента: мелкозаглубленный, глубокозаглубленный, монолитный в зависимости от грунта, в котором предполагается начать строительство. А также учитываются объем бетона необходимой марки для заливки в траншею, количество опалубки, поддерживающую форму будущего фундамента, количество арматуры, проволоки — катанки, вязальной проволоки.

По своей сути ленточный фундамент – это траншеях бетонно-железного состава, заглубленная в землю, проходящая под всеми несущими стенами дома.

Инструкция использования калькулятора

Первоначально нужно выбрать тип расположения несущих стен дома, затем указать параметры будущего фундамента (высоту, ширину, длину, толщину и необходимую марку бетона). После определяем тип арматуры, ее диаметр, длину прута. Нагрузку принимают на себя прутки продольные, они должны быть из ребристой арматуры диаметром 10-12 мм, в поперечном направлении прутки могут быть гладкой структуры, они нагрузку на себя не относят. При расчете объема бетона и арматуры необходимо заранее продумать какую марку цемента планируется использовать при строительстве. В зависимости от выбранной марки цемента формируется соотношение всех компонентов смеси бетонной, пропорции. В электронном калькуляторе возможно выбрать необходимые значения, требуемые для расчета мелкозаглубленного и монолитного ленточного фундамента для строительства дома, забора или щитов.

Также существует момент, на который стоит обратить внимание. В калькуляторе обычно вес (объем) песка и щебня указывается в единицах измерения тоннах, соответственно и стоимость за тонну, а у поставщиков зачастую за метры кубические

Поэтому стоит предусмотреть этот момент и перевести самостоятельно метры кубические в тонны.

Советы

Расчет нагрузки на фундамент – не простое, но необходимое мероприятие. Поэтому нужно тщательно просчитывать все составляющие, проверять все значения. Однако кроме строительных материалов, перекрытий, стен и так далее, нагрузку будут оказывать все имеющиеся в доме предметы. Это и мебель, и всевозможная техника, и находящиеся в здании люди.

Высчитать все эти значения довольно проблематично, поэтому определяя полезную нагрузку здания считают, что на квадратный метр приходится 180 кг. Чтобы узнать, какая полезная нагрузка оказывается на все здание целиком, нужно общую площадь умножить на это значение.

Кроме того, каждая конструкция имеет такую характеристику, как коэффициент надежности. Для каждого материала он свой. Так, у металла это значение равно 1,05, железобетонные и армокаменные конструкции имеют коэффициент надежности 1,2 (если они изготовлены на заводе). Если же железобетон изготавливается прямо на строительной площадке, его коэффициент составляет 1,3.

Ознакомление с необходимыми документами, такими как СП «Нагрузки и воздействия», СНиП «Строительная климатология» (хоть последний и отменен), поможет максимально точно рассчитать нагрузку на фундамент и получить все нужные сведения.

Не стоит приступать к строительству, не выполнив расчеты. Это вопрос не просто благоразумного и ответственного отношения к работе, но и безопасности людей, которые будут впоследствии проживать в доме. Неправильное выполнение расчета нагрузки или вовсе отказ от их проведения может привести к деформации, разрушению и фундамента, и самого здания.

О системе расчета нагрузки на фундамент смотрите в следующем видео.

Определение крыши и итоговый результат

Схема свайно-ростверкового фундамента.

Для определения тяжести крыши возьмем в качестве примера площадь проекции 120 кв.м и угол наклона крыши 30 градусов. Предположим, что для нашего домика понадобится 32 доски длиной 200 мм, толщиной 50 мм и 10 брусьев 150 мм на 100 мм. Удельный вес пиломатериалов на ленточный фундамент 500 кг/кв.м, теперь можно рассчитать вес стропил:

((32 х 0,06) + (10 х 0,09)) х 500 = 1410 кг.

К данной цифре прибавляется масса материала, выбранного для крыши. Возьмем ондулин (150 х 4 = 600 кг), общий вес кровли получится 2010 кг (1410 + 600).

К данному значению возьмем снеговую дополнительную нагрузку, к примеру, 120 кг/кв.м. Умножаем площадь крыши 120 на 120 кг и получаем 14400 кг дополнительной тяжести. Также следует учесть и ветровую нагрузку на ленточный фундамент. Здесь умножается площадь дома на 15 и высоту дома и прибавляется 40, получается ветровая нагрузка (100 х 15 х 7 + 40 = 14500 кг). Затем просчитывается еще дополнительная нагрузка, которая будет находиться в доме (мебель, оборудование, люди). Для помощи можно воспользоваться еще одной таблицей.

Строения Дополнительный вес
Квартиры, общежития, гостиницы, детские сады, дома 195 кг/кв.м
Административные здания 240 кг/кв.м
Кабинеты и лаборатории научных, лечебных и образовательных учреждений 240 кг/кв.м
Читальные залы библиотек 240 кг/кв.м
Кафе, рестораны, столовые 360 кг/кв.м
Чердачные помещения 91 кг/кв.м

В качестве примера мы используем жилой дом, поэтому умножаем площадь дома на 195 (100 х 195 = 19500 кг). На финише мы получили все цифры, необходимые для суммирования подсчета на ленточный фундамент.

  • стены дома – 75000 кг.;
  • перекрытия – 65000 кг.;
  • временная снеговая нагрузка – 144000 кг.;
  • крыша – 2010 кг.;
  • ветровая нагрузка на кв.м – 14500 кг.;
  • дополнительная нагрузка (мебель, оборудование, люди) – 19500 кг.

Общая сумма получается 320010 кг. Теперь можно определить общий вес строения и превратить его сразу в формулу. Полный вес дома умножается на 1,3, тогда получаем несущую конструкцию грунта. Несущая способность грунта равна ширине основания, умноженной на его длину и умноженной на сопротивление грунта. Таким образом можно легко рассчитать ширину подошвы. Полную массу строение умножают на 1,3 и делят на длину основания, умноженного на сопротивление грунта.

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.

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.

Как рассчитать кубатуру фундамента

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

Пример расчета ленточного фундамента позволит индивидуальному застройщику произвести вычисления для собственного коттеджа, надворной постройки, заложив в конструкцию необходимый для максимального срока эксплуатации запас прочности. Для ленточного фундамента используют два вычисления:

  • определение несущей способности почвы;
  • допустимая деформация грунта.

Расчет ленточного фундамента.

Пример упрощенных вычислений доступен каждому застройщику – потребуется вспомнить школьный курс физики, математики. При этом из равенства:

  • Nr – расчетное сопротивление почвы;
  • L, S – длина, ширина фундамента;
  • Mz, Mm – вес здания, мебели соответственно;
  • Ns, Nv – нагрузка снеговая, ветровая соответственно;
  • потребуется вычислить параметр S (ширину ленты).
Как рассчитать кубатуру фундамента

Глубина заложения не вычисляется, а берется из соответствующих таблиц, составленных с учетом многолетней практики эксплуатации на различных грунтах.

После чего составляется смета для планирования бюджета строительства, экономичной транспортировки.