Расчет фундамента под дом

Фундамент для частного дома своими руками

Для того, чтобы заложить фундамент для дома необходимо предварительно определиться с его видом и сделать расчет размеров, которые будут обеспечивать надежность всей конструкции. В данной статье мы расскажем, как можно сделать простой расчет фундамента под домовую постройку, в случае если нет возможности обратиться к специалистам.

Содержание статьи:

>Что включает расчет

>Расчет ленточного фундамента

>Расчет нагрузки на основание

>Определение сопротивления грунта

>Расчет мелкозаглубленного

>Расчет столбчатого

>Расчет свайного

>>Видео по теме

Что включает в себя расчет фундамента дома

Чаще всего расчет фундамента для дома включает в себя такие расчеты как:

  • по несущей способности грунта на месте строительства;
  • на возможную деформацию грунта.

Мы рассмотрим расчет фундамента, только исходя из несущей способности грунта, так как подобный расчет более прост и его вполне можно выполнить самостоятельно. Данный расчет дает возможность понять общие принципы конструирования фундамента и позволяет довольно достоверно вычислить основные размеры будущего фундамента.

Такой расчет можно разделить на два этапа:

  • Вычисление общего веса всех конструкций будущего дома, снеговой и полезной нагрузки, а также удельного давления на грунт в подошве будущего фундамента.
  • Расчет и детализация размеров будущего фундамента.

Ниже мы рассмотрим эти этапы на примере заглубленного ленточного фундамента. Подобный способ подходит для расчета фундамента под кирпичный дом. Кроме этого, мы рассмотрим специфику расчетов других видов фундамента:  ленточного мелкозаглубленного, столбчатого, а также свайного.

Расчет ленточного фундамента под дом

Ленточный фундамент, особенно заглубленный, характеризуется достаточно большим весом и затратами на его сооружение. Плюсом такого фундамента является то, что он способен выдерживать большие нагрузки от веса тяжелых построек. Нагрузка на основание ленточного фундамента включает в себя вес конструкций дома, снеговую, полезную нагрузку и вес самого фундамента.

Расчет нагрузки на основание фундамента

Чтобы узнать вес всего дома, необходимо определить вес всех его элементов в отдельности, включая и фундамент. К элементам, которые определяют нагрузку на подошву фундамента относятся:

  • сам фундамент совместно с цоколем;
  • цокольное перекрытие и полы;
  • внутренние перегородки и стены;
  • наружная и внутренняя отделка стен, в том числе тепло- и гидроизоляция;
  • двери и окна;
  • чердачные и межэтажные перекрытия;
  • элементы крыши и кровля;
  • межэтажные лестницы.

Для того чтобы узнать вес всех этих конструкций следует вычислить их объем и умножить на удельный вес или плотность (кг/м3) материалов из которых они состоят. Рассчитать объем будет проще, если сделать эскиз каждого элемента в отдельности. Если эта конструкция имеет прямоугольную форму, то узнать ее объем не вызовет больших трудностей. Если же форма сложной конфигурации, то её следует разложить на простые формы, вычислить их объем отдельно, а после этого всё суммировать и найти вес.

Удельный вес или плотность (кг/м3) материалов можно взять из справочной литературы или поискать информацию в сети интернет. Кроме этого, можно рассчитать вес конструкций исходя из их удельного веса (веса 1 м2 площади крыши и перекрытий или же 1 м3 стен), который можно также найти в справочной литературе, интернете или же воспользоваться приведенными ниже таблицами.

Удельная нагрузка от горизонтальной проекции кровли

Тип кровли кгс/м2
Металлочерепица или ондулин при угле наклона крыши до 27° 30
Рубероид в 2 слоя при угле наклона 10° 40
Шифер при угле наклона 30° 50
Черепица керамическая  при угле наклона 45° 80

Удельная нагрузка от перекрытий

Тип перекрытия кгс/м2
Деревянное по деревянным балкам, плотностью 200-300 кг/м3 100 — 150
Деревянное по стальным балкам 200
Железобетонное 500

Удельная нагрузка от 1м3 стен

Материал стен кгс/м3
Каркасные 300
Бревно или брус 600
Газобетон, пеноблок 600
шлакоблок 1200
ракушечник 1500
пустотелый кирпич 1400
полнотелый кирпич сплошной кладки 1800

 

Для того, чтобы определить предварительный вес фундамента сначала берем его размеры приблизительно, основываясь на его виде, материале и глубине заложения. Если фундамент относится к ленточному типу глубокого заложения, то его высота должна зависеть от его вида и грунтовых характеристик, уровня подземных вод и глубины промерзания почвы в местности строительства, ширину можно принять – не меньше толщины стен, которые он будет удерживать.

Ширина подошвы фундамента может быть такой же, как и его верхнее основание или даже больше верхнего основания (в том случае, если фундамент будет расширяться книзу). Длина фундамента вычисляется по эскизу, в соответствии с размерами будущей домовой постройки. Умножив все эти принятые значения, Вы получите предварительный объем фундамента. Для того, чтобы узнать его вес, необходимо умножить найденный объем на плотность материала, из которого Вы планируете его сооружать. В таблице ниже приведена плотность некоторых материалов.

МатериалПлотность кг/м3
Бутовый камень, полнотелый кирпич1600 — 1700
Мелкозернистый бетон (без щебня)1800 — 1900
Бетон на щебне2200 — 2300
Железобетон2400 — 2500

 

Одним из важных параметров для дальнейшего расчета фундамента является ширина его подошвы (Ш). Умножив её на длину фундамента (Д) Вы получите площадь подошвенной части, от которой зависит удельное давление дома на грунт.

Снеговая нагрузка

Для расчета снеговой нагрузки необходимо умножить площадь крыши на значение веса снегового покрова, которое полностью зависит от района строительства и угла наклона крыши. В таблице ниже указаны средние значения удельного веса снежного покрова для регионов Украины и России:

Для юга России и Украины—  50 кг/м2
Для средней полосы России и севера Украины— 100 кг/м2
Для сервера России— 200 кг/м2

В процессе расчета это значение умножается на поправочный коэффициент, который зависит от угла наклона крыши и имеет значение от 0 (60о и больше) до 1 (25о и меньше). Для углов наклона крыши между значениями 25о и 60о значение коэффициента принимается методом экстраполяции (1/35 на 1о ).

Полезная нагрузка

Полезной нагрузкой называется вес всей мебели, которая будет находиться в стенах дома, отопительные приборы, бытовые устройства и оборудование, а также максимальное количество людей, которые могут одновременно прибывать в доме. Чаще всего, принимается среднее удельное значение этой нагрузки — 180 кг/м2 и умножается на общую площадь дома.

Удельное давление на подошву фундамента

Для получения общей нагрузки на подошву фундамента следует сложить все полученные ранее значения: вес всех элементов дома, полезную и снеговую нагрузку, а также непосредственно вес самого фундамента. Разделив полученное значение (в тоннах)  на площадь подошвы фундамента (в м2), Вы получите удельное давление на грунт под подошвой фундамента домовой постройки (Р, т/м2).

Определение сопротивления грунта и уточнение размеров фундамента

Расчетное сопротивление грунта (R, т/м2)– это величина удельных нагрузок (Р), которую тот выдерживает без осадки. Для того чтобы фундамент был прочным и надежным необходимо, чтобы удельное давление дома на грунт под подошвой фундамента было меньше расчетного сопротивления этого грунта.

Значение расчетного сопротивления различных грунтов можно узнать посмотрев нормативную документацию. Для этого важно знать, к какой именно категории относится грунт, находящийся под подошвой будущего фундамента. Например, для некоторых грунтов это значение (R, т/м2) может быть:

  • щебень (галька) 40-60;
  • гравий 35-50;
  • крупный песок 50-60;
  • средний песок 40-50;
  • супесь 20-30;
  • суглинок 20-30;
  • глина 20-60.

Чтобы фундамент имел запас прочности, желательно, чтобы расчетное сопротивление грунта в его подошве было на 15-20% выше удельного давления дома.

Тип грунта – как его определить самостоятельно?

Категорию грунта можно определить по результатам геологических исследований, что является наилучшим вариантом, или же можно сделать это самостоятельно, путем выкапывания контрольного шурфа размерами около 0,8 х 0,8 м до глубины подошвы будущего фундамента.

Щебень, песок и глинистый грунт отличаются между собой даже визуально. Сложнее различить похожие между собой грунты: супесь, суглинок и глину.

По мере проходки шурфа, через каждые 0,5 м необходимо отбирать пробы грунта. При этом их следует маркировать и помещать в закрытые емкости. После того, как отбор проб будет завершен, необходимо провести исследования для определения их вида. Небольшой объем грунта из пробы следует увлажнить и скатать из него жгут диаметром 10-15 мм, который скручивается в кольцо. Если при изгибании в кольцо жгут рассыплется, то вероятнее всего отобранный  грунт – супесь, если же жгут разделится на 2-3 части – суглинок, а если останется целым – глина.

Если у Вас возникли сомнения в правильности определения типа грунта, лучше остановить свой выбор на меньшем значении расчетного сопротивления грунта. Пусть подошва фундамента будет немного шире, с запасом, нежели наоборот.

Если на участке строительства грунт биогенного происхождения (торфяник, ил), засоленный, набухающий или такой, что вызывает у Вас сомнения, лучше пригласите специалистов, для того чтобы они определили его тип.

Уточнение размеров фундамента

По результатам расчетов следует произвести уточнение предварительно выбранных размеров фундамента. В случае если R оказалась больше Р на 15-20% — условие выполнено и нет необходимости что-то менять. Если же R меньше этого значения – необходимо увеличить ширину, а следовательно и площадь подошвы фундамента. Если R больше чем на 20% превышает Р, то можно её уменьшить.

Так как изменение ширины подошвы приведет к изменению веса фундамента, Вам необходимо будет сделать проверочный расчет.

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента также основан на учете нагрузки от дома, несущей способности грунта, его глубины промерзания и свойств, а также материала из которого выполнен фундамента. От обычного заглубленного подобный фундамент отличается меньшей глубиной заложения, которая, как правило, меньше глубины промерзания в данной местности. Кроме того, особенностью мелкозаглубленного фундамента является то, что песчано-гравийная подушка, которая находится в его основании имеет большую высоту и может занимать до 50% глубины его заложения.

При расчете такого вида ленточного фундамента определяют: необходимую глубину заложения фундамента, высоту цоколя над землей и ширину.

Глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента

Глубина заложения мелкозаглубленного фундамента зависит от степени пучинистости грунта, глубины его промерзания, а также глубины грунтовых вод. Ниже мы приводим рекомендации по выбору глубины заложения мелкозаглубленного фундамента, в зависимости от типа грунта и глубины его промерзания.

Глубина промерзания разных типов грунтов, м                                     Глубина заложения, м

Непучинистый грунт:                            Слабопучинистый грунт:
до 2 м                                                               до 1 м                                                            0,5
до 3 м                                                               до 1,5 м                                                         0,7
более 3 м                                                         от 1,5 до 2,5 м                                              1,0
—                                                                        от 2,5 до 3,5 м                                               1,5

Следует отметить, что наличие высокого уровня грунтовых вод может сделать невозможным выбор мелкозаглубленного ленточного фундамента для дома.

Высота надземной части мелкозаглубленного фундамента

Максимальная высота ленточного мелкозаглубленного фундамента над землей, то есть высота его цоколя, не должна быть больше его ширины умноженной на 4. При этом надземная часть фундамента не должна быть больше подземной части.  Наиболее распространен вариант устройства мелкозаглубленного ленточного фундамента, когда наземная и подземная его части (без учета подушки) находятся в пределах 50 см, если это позволяют особенности грунтов на участке строительства.

Ширина фундамента

Зачастую, ширина мелкозаглубленного ленточного фундамента принимается не меньше толщины опираемой на него стены. Минимальная ширина для облегченных садовых и хозяйственных сооружений – 25 см, для дома – 30 см. После предварительного выбора ширины фундамента, её необходимо проверить на соответствие несущей способности грунта под его подошвой. Удельная нагрузка от постройки не должна быть больше 70% несущей способности грунта. Если предварительно выбранная ширина фундамента не соответствует этому требованию, то её следует увеличить.

Расчет столбчатого фундамента под дом

Для расчета столбчатого фундамента под дом необходимо выбрать сечение столбов и расстояние между ними, которое, наиболее часто, выбирают в пределах 2 м. Количество столбов зависит от размеров здания, его формы и конструкции, а также от расстояния между столбами. Перед расчетом, также как и в случае с ленточным фундаментом, необходимо проработать подробный эскиз – план будущего столбчатого фундамента.

После того, как эскиз будет готов, Вам необходимо будет рассчитать общую нагрузку от веса дома и удельную нагрузку на подошву фундамента. Для этого общую нагрузку без веса самого фундамента необходимо разделить на общую длину фундамента. Полученный результат следует умножить на расстояние между столбами и добавить вес одного столба. Если по столбам устраивается ростверк, то его вес также необходимо учитывать при подсчете общей нагрузки.

Чтобы узнать вес одного столба необходимо вычислить его объем и умножить на плотность материала, из которого он изготовлен. После этого следует вычислить опорную поверхность подошвы столба и умножить её на несущую способность грунта под ней.  Полученный результат должен быть больше нагрузки, которая действует на столб на 15-20%.  Если же этого нет, необходимо увеличить ширину опоры столбов или сократить между ними расстояние, путем увеличения их общего количества.

Расчет свайного фундамента

Расчет свайного фундамента под дом ставит своей целью определение необходимого диаметра, длины, количества и шага свай, а также правильного их размещения по периметру фундамента и внутри дома. Все эти показатели рассчитываются в соответствии с весом здания, характеристиками грунта и глубиной промерзания почвы. С упрощенным расчетом такого типа фундамента можно ознакомиться в нашей статье « Упрощенный расчет свайного фундамента».

Видео по теме:

Вместе с этим материалом часто читают:

Как сделать фундамент под дом своими руками

Строительство фундамента дома своими руками

Свайно ленточный фундамент своими руками

 

Оставить отзыв

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *