Как рассчитать кубатуру бетона для фундамента

Неприятно наблюдать, как в недавно построенном доме появляются на стенах трещины. Самое печальное в этой ситуации, что исправить практически ничего изменить нельзя, а если и можно что-то сделать, то это весьма проблематично.

Подробный обзор

Особенности расчета

Фундамент подразделяется на разные категории, в зависимости от выбора постройки и почвы.

Схема нагрузки на несущее основание

Особенности расчета
  • Если говорить о несущем основании на сваях, то его используют редко, когда почва не слишком устойчива.
  • Сваи погружаются ниже уровня промерзания грунта и создают мощное и надежное основание. Благодаря этому удается возводить даже многоэтажные здания.
  • Более распространенным вариантом становится столбчатый фундамент. Это небольшие опоры, которые располагаются по периметру здания. Столбчатый фундамент — экономичное решение, которое подходит для небольших построек.
  • Чтобы правильно выбрать определенный тип фундамента, нужно рассчитать нагрузку на него. Сделать это можно самостоятельно, главное знать некоторые простые детали.

Формула для вычислений

Необходимое количество бетона должно соответствовать параметру опалубки. Поэтому чтобы произвести расчет кубатуры бетона для забивки фундамента необходимо знать геометрические размеры формы. Вооружившись рулеткой замеряем уже поставленную форму, и опираемся на нужные параметры:

  • ширину;
  • высоту;
  • длину.

Как показывает многолетняя строительная практика, опираясь в расчетах на уже готовую опалубку можно получить более точные вычисления, нежели руководствуясь сухими цифрами рабочих чертежей. К тому же производя повторные измерения можно выявить ошибки в монтаже формы для фундамента и вовремя их устранить.

В случае простых фигур формула расчета имеет следующий вид:

(Д х Ш) В = V

При выполнении подсчетов величины следует приводить в единую систему расчетов – см, м. В отношении бетона чаще всего используется параметр – м3, реже литры. При переводе единицы измерения между величинами используется пропорция: 1 м3 бетона = 1000 л. При этом плотность состава не оказывает влияния на количественные показатели. Смесь уплотненная, например, вибрацией, по своей кубатуре соответствует литражу, как и изготовленные по обычным технологиям материалы для бетонирования.

В случае строительства фундамента сложной конфигурации объект условно расчленяется на простые фигуры – параллелепипеды или иные простые элементы (круги, цилиндры и т.д.). Производится расчет для каждого элемента по отдельности, полученные значения суммируются.

Расчет оснований по деформациям

СП Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП

    где s – осадка основания фундамента (совместная деформация основания и сооружения), su – предельное значение осадки основания фундамента (совместной деформации основания и сооружения), устанавливаемое в соответствии с указаниями

Примечания

  1. Для определения совместной деформации основания и сооружения s могут использоваться методы, указанные в 5.1.4.
  2. При расчете оснований по деформациям условие формулы (5.6) должно выполняться в том числе для параметров, указанных в 5.6.4.
Читайте также:  Как сделать сваи из бетона для фундамента

5.6.6 Расчетная схема основания, используемая для определения совместной деформации основания и сооружения, должна выбираться в соответствии с требованиями 5.1.6.

Расчет деформаций основания фундамента при среднем давлении под подошвой фундамента р, не превышающем расчетное сопротивление грунта R (см. 5.6.7), следует выполнять, применяя расчетную схему в виде линейно деформируемого полупространства (см. ) с условным ограничением глубины сжимаемой толщи Hc (см. ).

Советы по расчетам

Вышеприведенная информация определяет то, что расчеты довольно сложны. При получении не круглых чисел рекомендуется брать значения с запасом, так как нужно создавать фундамент с запасом.

Также после появления онлайн-калькулятора не рекомендуется вычислять нужные показатели самостоятельно по формулам, так как подобным образом можно избежать погрешностей и других проблем.

В заключение отметим, что все строительные работы по возведению сооружений и созданию оснований предусматривают выполнение расчетов. Если этого не проводить, то есть вероятность сильной просадки, что станет причиной повреждения несущих и других конструкций.

Какие нагрузки влияют на фундамент

  1. Нагрузка от самой конструкции.
  2. Нагрузка от давления грунта.

При правильном расчете фундамент должен выдерживать вес дома, мебели, жильцов, снега и ветра, а так же давление от вспучивания почвы. Вес здания при планировании высчитывается в соответствии со специальными таблицами, в которых указан примерный вес того или иного материала. Высчитать, сколько весит дом, имея эти таблицы, несложно. Вес дома на 1 см2/кг должен превышать нагрузку, которую выдерживает грунт. Так для некоторых видов грунта эта нагрузка ровняется:

  • Гравий и крупный песчаник — 3,5-4,5 кг/см2.
  • Мелкий песчаник — 2-3 кг/см2
  • Глинистая твердая почва — 3-6 кг/см2.
  • Щебенка — 5-6 кг/ см2.

Делая расчет, не нужно забывать, что сама конструкция основания тоже имеет определенный вес. В любом случае расчет конструкции всегда индивидуален для различных участков и строений.

Все нагрузки на фундамент разделяют на постоянные (крыша, стены, балки перекрытий, гидроизоляция и т.д.) и временные (снежный покров, ветровые и т.д.).

Рассчитываются общая нагрузка (сам дом, фундамент, система утепления) и при эксплуатации (мебель, люди проживающие и т.п.).

После строительства дом дает усадку, как и фундамент. Почва под ним утрамбовывается и фундамент «проседает» — это значение называется осадкой. Если осадка будет неравномерной, то фундамент быстро растрескается и развалится. Чтобы этого избежать, нужно точно высчитать площадь фундамента, и рассчитать нагрузку на него.

Как высчитывается нагрузка на фундамент

  • Кирпич и бетон — 1880-2200 кг/м3,
  • Камень бытовой — 1600-1800 кг/м3,
  • Вес стен деревянного дома:
  • Каркасно — панельный — 30-50 кг/м2,
  • Брусовый, оцилиндрованное и рубленное бревно — 70-100 кг/м2.

Для определения нагрузки важно знать вес перекрытий:

Какие нагрузки влияют на фундамент
  • Цокольные перекрытие — 100-300 кг/м2,
  • Чердачные перекрытие — 150-300 кг/м2,
  • Железобетонные перекрытие — 500 кг/м2.

Удельный вес кровли:

  • Листовая сталь — 20-20 кг/м2
  • Рубероид — 30-50 кг/м2
  • Шифер — 40-50 кг/м2
  • Керамическая черепица — 60-80 кг/м2.

Зная эти данные, можно высчитать примерный вес дома.

Посмотрим, как можно использовать эти показатели на реальном примере:

По плану будущий дом имеет размеры 8х5 с одной внутренней стеной. Высота здания 3м. Для того, чтобы узнать длину стен: 5+8+5=18 м. Высчитываем площадь стен: 18х3=54 м2.

Для вычисления пощади цокольных перекрытий составим произведение длины и ширины дома: 5х8=40 м2. Чердачные перекрытия имеют одинаковую площадь с цокольными, значит, тоже 40 м2.

Читайте также:  Анализ и замена фундамента в старом доме

Чтобы высчитать площадь кровельного перекрытия, нужно знать размеры листа. Пусть это будет лист 6Х2 м. Площадь: 6х2=12 м2. Всего будут использовано 8 листов: 8х12 =96 м2.

Зная эти цифры, легко можно сосчитать постоянную нагрузку на фундамент. Причем эту цифру нужно округлить до максимальной.

Следующим этапом рассчитывается вес и площадь фундамента

Анализ грунта

Проектируя фундамент, можно самостоятельно выполнить геодезический анализ грунта, узнав:

  • Тип почвы.
  • Уровень расположения грунтовых вод.

Также необходимо узнать уровень промерзания грунта, в чем могут помочь карты с такими данными.

Рис. Уровень промерзания грунта в России

Используя ручной бур, по периметру площадки и в центре делается несколько скважин, глубиной до 2,5 м, в результате чего можно увидеть, какой тип почвы, а на следующий день можно увидеть, появилась ли в ней вода, и какой ее уровень.

Рис. Слои почвы в Московской области

Что касается типа почвы, то разобраться в этом непростом вопросе поможет дополнительная информация:

  • Если при извлечении бура почва рассыпается – это песчаный грунт.
  • Из извлеченного грунта можно скатать цилиндр, но при этом он весь покрывается трещинами – это супеси.
  • Получается скатать цилиндр, но при попытке согнуть он ломается – это легкий суглинок.
  • Скатанный цилиндр на изгибе покрывается многочисленными трещинами – это тяжелый суглинок, в составе которого много глины.
  • Цилиндр скатывается легко, на изгибе не ломается и не трескается – перед нами глинистый грунт.

Используя полученные данные, можно определить какой тип фундамента лучше всего сделать на этом участке и нужно ли делать для него дренажную систему.

Ростверк

Выше уже много говорилось про свайно – роствертковые фундаменты, и если со сваями мы разобрались, то понятие ростверка еще не затрагивали. Так что же это такое? И какую роль он играет в расчете фундамента?

Ростверк это верхняя часть фундамента, которая соединена со сваями посредством армирования.

Обычно представляет собой бетонную или железобетонную ленту. Нужен для того чтобы распределять нагрузку от несущих элементов сооружения.

Масса и габариты ростверка обязательны к расчету, так как он распределяет массу по всем сваям одновременно.

Все расчеты, которые затрагивают данную конструкцию содержатся в профессиональной литературе, и должны обязательно выполняться специалистами при расчетах фундамента.

Ростверк

Итак, свайно – ростверковый фундамент – это отличный выбор для тех, кто заинтересован в качестве и надежности основания для будущего здания. Перед его возведением необходимо собрать как можно больше информации о будущем месте постройки, произвести все необходимые расчеты и составить проект.

Расчет фундамента под дом требует некоторого промежутка времени. Но этот процесс крайне важен при проектировании будущего дома, так как с его помощью можно будет сберечь немалое количество денег и времени в процессе самого строительства.

В наше время проводить расчет фундамента стало еще проще, так как это можно делать с помощью онлайн – калькулятора, где нужно просто задать требуемые параметры и следовать инструкциям.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Алгоритм ведения расчетов

Подсчет усилий выполняют специалисты сертифицированных институтов и строительных лабораторий. Сотрудники специализированных учреждений обладают всеми необходимыми знаниями и высоким уровнем подготовки. Оснащение исследовательских центров высококлассной техникой значительно упрощает процесс подсчета нагрузок.

Сбор нагрузок на фундамент

Определение необходимых величин ведут с высокой точностью. Правильность вычислений влияет на прочность и надежность всех конструкций.

Алгоритм ведения расчетов

При возведении частных домов выполнение расчетов с высокой точностью не требуется. В этом случае используют упрощенный вариант подсчетов. В качестве технических инструментов применяют специальные компьютерные программы – строительные калькуляторы.

Подсчет усилий от конструктивных элементов ведут с помощью укрупненных показателей. Для корректировки вычислений под конкретные условия строительства применяют поправочные коэффициенты.

Что такое винтовая свая

Винтовые сваи

Что такое винтовая свая

Назначение такого вида опор заключается в том, чтобы, минуя слабые слои почвы, передать нагрузку от здания через ВС на плотное грунтовое основание. Прохождение опоры через грунт достигается её вращением. Винт сваи входит в почву, как штопор в пробку.

Что такое винтовая свая

ВС представляет собой цельносварную металлоконструкцию, состоящую из трёх частей: ствола (металлическая труба), конического наконечника и лопасти.

Что такое винтовая свая

Ствол

Что такое винтовая свая

Опорной частью сваи является ствол, который представляет собой металлическую трубу. Длина трубы определяется путём специальных вычислений на основе геологических изысканий. Изыскательские работы дают представление, на какой глубине залегают плотные слои грунта. От этого зависит длина ствола. Размер длины ВС должен быть такой, чтобы конец сваи смог войти в несущий слой почвы на глубину 50 – 70 см.

Что такое винтовая свая

Конический наконечник

Что такое винтовая свая

Концевой наконечник в виде конуса делают литым или цельносварным. Острый конец сваи облегчает вхождение опоры в грунт.

Что такое винтовая свая

Стволы опор со срезанным концом

Что такое винтовая свая

Некоторые производители изготавливают стойки диаметром 58 мм без острого наконечника. Конец ВС обрезают под углом 45о. Эллипсное отверстие заваривают стальным листом.

Что такое винтовая свая

Лопасти

Что такое винтовая свая

На конце винтовой опоры приваривают одну или две лопасти. Чем больше диаметр ствола опоры, тем больше размер лопастей. Лопасти врезаются в грунт, и при вращении ствола вокруг своей оси, опора продвигается по вертикали вниз до проектной отметки.

Читайте также:  Можно ли делать свайный фундамент под дом из пеноблоков?

Пояснения к результатам расчетов

Общая длина ленты

Длина периметра фундамента. Измеряется по внешней стороне контура.

Площадь подошвы ленты

Площадь горизонтального основания фундамента, которое опирается на почву. Определяет потребность в гидроизоляции фундамента.

Площадь внешней боковой поверхности

Площадь боковой поверхности фундамента. Определяет потребность в утеплителе для внешней стороны сооружения.

Объем бетона

Количество бетона, требуемое для полной заливки фундамента. Возможны уплотнения при заливке, а также неточности при доставке бетона на место. Рекомендуем заказывать бетон с запасом в 10%.

Вес бетона

Приблизительный вес бетона при его средней плотности.

Нагрузка на почву от фундамента

Нагрузка, которую фундамент оказывает на площадь опоры (почву).

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры

Минимальное количество рядов арматуры сверху и снизу

Минимально необходимое число продольных стержней в верхних и нижних поясах ленты, необходимое для обеспечения устойчивости к деформации силами растяжения и сжатия.

Общий вес арматуры

Вес всех стержней, составляющих арматуру фундамента.

Величина нахлеста арматуры

Размер нахлёста при соединении стержней арматуры.

Суммарная длина арматуры

Включает всю продольную арматуру каркаса, включая нахлёст стержней.

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов)

Определяется исходя из нормативов СНиП.

Шаг поперечной арматуры (хомутов)

Минимальный шаг хомутов, требуемый для сохранения жесткости арматурного каркаса.

Общий вес хомутов

Масса хомутов, необходимых при строительстве фундамента.

Минимальная толщина доски опалубки (при опорах через каждый метр)

Рассчитывается исходя из нормативов ГОСТ Р 52086-2003, при заданном шаге опоры и других параметрах фундамента.

Количество досок для опалубки

Количество досок заданной толщины для фундамента указанного размера. За основу берется доска длиной 6 метров.

Периметр опалубки

Полный периметр опалубки ленточного фундамента, включая внутренние перегородки.

Объем и примерный вес досок для опалубки

Вес опалубки в килограммах, а также объем досок в кубических метрах.

Первым этапом подготовки к строительству любых объектов является закладка фундамента – основы, которая будет принимать на себя всю тяжесть дома. В настоящее время существует несколько популярных видов, однако широкое распространение получил ленточный. Он довольно прост по конструкции – в его основе лежит полоса из железобетона, которая монтируется по периметру всего будущего здания.