Расчет толщины фундамента

Расчет фундамента.

Расчеты различных типов и видов фундаментов, примеры расчета фундамента, расчет нагрузки на фундамент.

При возведении какого-либо здания, важно правильно рассчитать фундамент. Производить расчет фундамента можно при помощи специалистов или же самостоятельно используя калькулятор фундамента. Рассмотрим самые важные моменты, сюда входит, расчет нагрузки, объем фундаментного котлована и советы, которые необходимо учитывать при создании проекта фундамента дома. Для расчета фундамента вы можете воспользоваться калькулятором фундамента.

1. Вычисляем вес конструкции дома.

Пример вычисления веса конструкции дома: Вы хотите возвести дом высотой в 1 этаж, 5 м на 8 м, также внутренняя стена, высота пола до потолка составляет 3 метра.

Подставим данные и высчитаем длину стен: 5+8=13 метров, прибавим длину внутренней стены: 13+5=18 метров. В итоге получаем длину всех стен, затем производим вычисление площади, умножим длину на высоту: S=18*3=54 м.

Вычисляем площадь цокольного перекрытия, умножаем длину на ширину: S=5*8=40 м. Такую же площадь будет иметь и чердачное перекрытие.

Вычисляем площадь кровли, умножим длину листа на ширину, к примеру, лист кровельного покрытия имеет длину 6 метров, а ширину 2 метра в итоге площадь одного листа составит 12 м, итого нам понадобится по 4 листа с каждой стороны. Итого получится 8 листов кровли с площадью 12 м. Общая площадь кровельного покрытия составит 8*12=96 м.

2. Вычисляем количество бетона, необходимого для фундамента.

Чтобы начать постройку здания нужно составить проект фундамента частной постройки, по которому можно вычислить необходимое количество строительных материалов для возведения конструкции. В нашем случае необходимо вычислить количество бетона для создания фундамента. Тип фундамента и различные параметры служат для расчета количества бетона.

3. Вычисление площади фундамента и веса.

Самым важным фактором является грунт под фундамент, он может не выдержать высокой нагрузки. Чтобы этого избежать нужно вычислить полный вес здания, включая фундамент.

Пример вычисления веса фундамента: Вы хотите построить кирпичное здание и подобрали под него ленточный тип фундамента . Фундамент углубляется в грунт ниже глубины промерзания и будет иметь высоту 2 метра.

Затем вычислим длину всей ленты, то есть периметр: P= (a+b)*2=(5+8)*2=26 м, прибавляем длину внутренней стены, 5 метров, в итоге получим общую длину фундамента 31 м.

Далее делаем расчет объема, чтобы это сделать нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, допустим ширина будет 50 см, значит 0,5см*31м*2м= 31 м 2 . Железобетон имеет площадь 2400 кг/м 3 , теперь найдем вес конструкции фундамента: 31м3*2400 кг/м=74 тонны 400 килограмм.

Опорная площадь будет составлять 3100*50=15500 см 2 . Теперь прибавляем вес фундамента к весу здания и делим его на опорную площадь, теперь у вас получилась нагрузка килограмм на 1см 2 .

Ну, а если по вашим расчетам максимальная нагрузка превысила эти типы грунтов, значит меняем размер фундамента, чтобы увеличить его опорную площадь. Если у вас ленточный тип фундамента, то увеличить его опорную площадь можно путем увеличения ширины, а если у вас столбчатый тип фундамента, то увеличиваем размеры столба или их количество. Но следует запомнить, полный вес дома от этого увеличится, поэтому рекомендуется сделать повторный расчет.

4. Ленточный фундамент.

Объем ленточного фундамента можно вычислить намного легче других, для этого нам нужно знать суммарную длину, высоту и ширину. Площадь опоры, влияет на ширину вычисленную в начале, но средняя ширина такого типа фундамента составляет около 40 сантиметров. Высоту так же возьмем из предыдущих расчетов, берем значение в 1,5 метра. Общую длина ленты вычисляем также как и периметр.

Для здания, имеющего размер 5 на 8 метра и имеющего одну стену длинной 5 метров, периметр равен 5+(8+5)*2=45 метра.

При ширине ленты 50 сантиметров количество бетона будет равно 0,5*45*1,5=33,75 м 3 .

5. Столбчатый фундамент.

При вычислении количества бетона для столбчатого фундамента, важно знать площадь поперечного сечения и высоту столба. Вспоминаем формулу (формула нахождения поперечного сечения круга), S=3.14*R2, где R – радиус круга.

Получается поперечное сечение столба, имеющего диаметр 15 сантиметров, будет составлять 3,14м 2 *0,075м 2 =0,2355 м 2 .

Если такой столб будет иметь высоту 1,5 метра, то его объем будет равен 0,2355*1,5=0,353 м 3 . Необходимое количество столбов для вашей конструкции теперь можно легко вычислить.

6. Плиточный фундамент.

Плитный фундамент – это монолитная конструкция, залитая под всю площадь здания. Чтобы произвести расчет, нужны базовые данные, то есть площадь и толщина. Наша постройка имеет размеры 5 на 8 и его площадь будет 40 м 2 . Рекомендуемая минимальная толщина 10-15 сантиметров, значит заливая фундамент нам необходимо 400 м 3 бетона.

Высота основной плиты равняется высоте и ширине ребра жесткости. Значит если высота основной плиты 10 см, то глубина и ширина ребра жесткости также будет 10 см, из этого следует, что поперечное сечение 10 см ребра будет 0,1 м*0,1=0,01 метра, затем умножаем результат 0,01 м, на всю длину ребра 47 м, получаем объем 0,41 м 3 .

7. Вычисление количества арматуры и проволоки.

Арматура для фундамента применяется для создания прочного и надежного фундамента. При вычислении необходимого количества арматуры, важно учесть сам тип фундамента, грунта и нагрузки. При выборе необходимо учесть вид грунта и вес сооружения. Если грунт достаточно плотный, то под воздействием веса здания его деформация будет слабой, значит от фундамента не потребуется очень высокая устойчивость.

8. Ленточный тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Для ленточного фундамента не понадобится слишком толстая арматура (10-12 мм), ведь этот фундамент имеет большую несущую способность. Продольные прутки арматур испытывают основную нагрузку и укладываются в 10 см от поверхности бетона. Вертикальные и поперечные прутки не испытывают нагрузки, вот почему для них используется гладкая арматура.

Читайте также:
Обшивка лестницы на металлокаркасе деревом

Для дома 5 на 8 м и ещё одна внутренние стены, вся длина фундамента составит 45 метров. Общий расход гладкой арматуры на всю площадь фундамента составит 97,5 метра. Также прибавляем длину фундамента для внутренних стен.

Число вязальной проволоки при всей длине фундамента 45 м и шаге в 40 см для одного соединения будет равна 30 см, а общее количество (45 м /0,4 м)*3 (кол-во уровней)=338, умножаем на размер проволоки 338*0,3=102 метра вязальной проволоки.

9. Столбчатый тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Столбчатый тип фундамента не испытывает сильной нагрузки, и для его армирования по вертикали подходит ребристая арматура с диаметром в 1 см. Горизонтальная арматура не испытывает на себе никаких нагрузок, она служит только для соединения вертикальных, для нее подходит гладкая арматура толщиной 0,6.

Например, высота столба в 1,5 м и имеющий диаметр 15 см, хватит всего 4 прута в 7,5 см и связкой в трех местах. Общее количество ребристой арматуры толщиной 1 см составит 1,5 м*4=6 м. Необходимое количество гладкой арматуры для одного соединения будет 30 см, а общее количество 90 см.

Также очень просто рассчитать количество вязальной проволоки. Количество соединений, 3 горизонтальных прутка, умножаем на количество вертикальных и на количество проволоки для одного соединения: 3*4*30 см=3,6 метра, а общее количество 3,6*20=72 метра.

10. Плиточный тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Количество арматуры зависит от грунта и веса здания. Допустим, ваша конструкция стоит на устойчивом грунте и имеет небольшой вес, тогда подойдет тонкая арматура, диаметром 1 сантиметр. Ну, а если конструкция дома тяжелая и стоит на неустойчивом грунте, то вам подойдет более толстая арматура от 14 мм. Шаг арматурного каркаса составляет как минимум 20 сантиметров.

К примеру, фундамент частной постройки имеет длину 8 метров и ширину 5 метров. При частоте шага в 30 сантиметров по длине необходимо 27 прутков, а по ширине 17. Необходимо 2 пояса, поэтому число прутков составляет (30+27)*2=114. Теперь это число умножим на длину одного прутка.

Затем сделаем соединение в местах верхней сетки арматуры с нижней сеткой, то же самое сделаем в месте пересечений продольных и поперечных прутков. Число соединений будет равно 27*17= 459.

При толщине плиты в 20 сантиметров и расстоянии каркаса от поверхности 5 см, значит для одного соединения нужен прут арматуры длиной 20см-10 см=10 см, и теперь общее число соединений равно 459* 0,1 м=45,9 метров арматуры.

По числу мест пересечений горизонтальных прутков, можно посчитать количество необходимой проволоки. Соединений на нижнем уровне будет 459 и столько же на верхнем, всего получится 918 соединений. Для связки одного такого места нужна проволока, которая согнута пополам, вся длина для одного соединения составляет 30 см, значит 918 м *0,3 м=275,4 метра.

11. Стоимость фундамента для дома.

Производим все вычисления в итоге узнаем количество нужных кубов бетона и цену металлической конструкции, и теперь можно рассчитать все затраты и узнать всю стоимость фундамента для вашего дома. Цены на один куб бетона уточняем у продавцов. Не забываем про подготовку перед работой, раскопку грунта под фундамент, доставку материалов, рабочей силы и постройку опалубки для фундамента.

Типы фундаментов. Монолитная фундаментная плита.

Внешний вид монолитной фундаментной плиты

Монолитная фундаментная плита представляет собой плоскую ж/бетонную конструкцию, расположенную под всей площадью дома (или других построек). Поскольку важным фактором любого фундамента является площадь опирания на грунт и от неё зависит передаваемая на грунт нагрузка, монолитная фундаментная плита выгодно отличается от других типов фундаментов, т.к. её площадь очень большая и это позволяет использовать её на грунтах с низкой несущей способностью. По аналогии с ленточным фундаментом, фундаментная плита бывает двух типов: мелкозаглубленная (в случае отсутствия подвального (цокольного) этажа), заглубленная (при наличии подвального (цокольного) этажа). Это позволяет значительно сэкономить на земляных работах при отсутствии потребности в устройстве подвального (цокольного) этажа.
За особенность работы монолитной фундаментной плиты – не оказывать сопротивления подвижкам грунта и не гасить их данный тип фундамента ещё называют “плавающим”. Но, нельзя данное название трактовать как универсальный фундамент для всех типов грунтов, вопреки сложившемуся мнению, данный тип не пригоден для грунтов с сильным пучением или на топких грунтах. На таких грунтах не исключены неравномерная просадка дома, что может привести к неправильной работе несущих конструкций и проявиться в виде трещин на них. Для правильной работы фундаментной монолитной плиты главное сохранить баланс между нагрузкой от дома и возникающим в грунте, сезонным напряжениям, т.е. нельзя на тонкой (слабой) плите возводить массивный каменный двух-, трехэтажный дом; и наоборот – на толстой (массивной) плите возводить легкое деревянное строение. Для точного определения толщины плиты, марки бетона, количества арматуры, её диаметров и её расположения в теле плиты, производится расчет фундаментной монолитной плиты, но поскольку выполнить такой расчет под силу только специалисту, для частного домостроения применяется набор требований, который с достаточной степенью точности позволяет определить все эти параметры и простому обывателю.

Шаг 1. Определяем толщину фундаментной монолитной плиты.

Поскольку, основное назначение фундамента – передавать нагрузку от дома на грунт (основание), для расчета основных характеристик фундамента необходимо произвести расчет веса дома (для этого, можно воспользоваться калькулятором расчета веса дома). Как уже говорилось в статье (Грунты и основания) в зависимости от типа грунта, меняются и его физико-механические свойства, главное из которых – несущая способность грунта. Несущая способность – это максимальная нагрузка, которую грунт способен воспринять от веса дома, без деформаций. На основании несущей способности были разработаны показатели оптимального давления на грунт фундаментной плиты, в зависимости от его типа (см. Таблицу 1).

Читайте также:
Расчет радиаторов отопления частного дома

Таблица показателей оптимального давления на грунт при строительстве монолитной фундаментной плиты

Таблица №1.

Для примера, рассмотрим следующий вариант:
имеем дом, двухэтажный, наружные и внутренние стены которого выполнены из кирпича, толщина наружных стен в 2 кирпича (b=510мм), толщина внутренних несущих стен 1,5 кирпича (380мм). Размер дома в плане составляет 10 х 12м, длина внутренней несущей стены составляет 12м.п.
По результатам расчета на калькуляторе мы получили общий вес дома (с временными нагрузками и коэффициентом надежности 1,3): 630тн, при этом нагрузка на несущие стены составляет 6,38тн/м.п.
Далее, исходя из проекта, определяем площадь опирания плиты, в нашем примере, при размерах дома 10 х 12м, к длине и ширине необходимо добавить минимум по одной толщине наружной стены с каждой стороны, соответственно размеры плиты будут составлять:

(10м + 2 х 0,5(две толщины)) х (12 + 2 х 0,5(две толщины)) = 11 х 13 м = 143м2.

Таким образом у нас есть площадь плиты и вес дома. Разделим вес дома на площадь плиты:

630тн (630 000 кг) / 134м2 (1340000см2) = 0,470 кг/м2

– получили показатель распределенного давления на грунт от нашего дома.

Теперь из Таблицы №1 выбираем тип нашего грунта (например, “пески мелкие средней плотности”) для которого оптимальным давлением будет 0,25кг/см2.
Сопоставляем с полученным нами распределенным давлением 0,47 кг/см2 отсюда делаем вывод: для нашего дома, имеющего вес 630тн на грунтах: пески мелкие средней плотности тип фундаментная плита экономически не выгоден, поскольку для выполнения условия оптимального давления на грунт нам потребуется увеличивать площадь фундаментной плиты почти в 2 раза.
Рассмотрим другой пример – имеем одноэтажный дом, с несущими стенами из пеноблоков, имеющий в плане размеры 8 х 10м. Используя калькулятор определяем его вес. Вес получился 98 тн. Определяем площадь фундаментной плиты:

(10м + 2 х 0,4 (две толщины)) х (8 + 2 х 0,4 (две толщины)) = 10,8 х 8,8 м = 95м2.

Таким образом у нас есть площадь плиты и вес дома. Опять разделим вес дома на площадь плиты:

98тн (98 000 кг) / 95м2 (950000см2) = 0,103 кг/м2

– получили показатель распределенного давления на грунт от нашего дома.

Теперь из Таблицы №1 выбираем тип нашего грунта (например, опять выберем “пески мелкие средней плотности”) для которого оптимальным давлением будет 0,25кг/см2. Вычитаем из оптимального давления полученное нами распределенное давление:

0,250 – 0,103 = 0,147 кг/см2;

Теперь эту разницу мы должны компенсировать весом фундаментной плиты, для этого нам необходимо обратиться к формуле:

Mплиты / Sплиты = 0,147 кг/см2,

где,
Мплиты – масса плиты, кг;
Sплиты – её площадь, см2;

находим массу нашей плиты:

Мплиты = Sплиты х 0,147 = 950 000 см2 х 0,147 кг/см2 = 139 650кг;

Принимая во внимание, что плотность ж/бетона составляет в среднем 2500кг/м3, находим толщину нашей плиты:

139 650кг / 2500кг/м3 = 55,86 м3 (объем нашей плиты), разделим его на площадь / 95м2 = 0,588м = 58,8см.

Рассмотрим третий пример – имеем двухэтажный дом, с несущими стенами из пеноблоков, имеющий в плане размеры 8 х 10м. Используя калькулятор определяем его вес. Вес получился 168 тн. Определяем площадь фундаментной плиты:

(10м + 2 х 0,4 (две толщины)) х (8 + 2 х 0,4 (две толщины)) = 10,8 х 8,8 м = 95м2.

Таким образом у нас есть площадь плиты и вес дома. Опять разделим вес дома на площадь плиты:

168тн (168 000 кг) / 95м2 (950000см2) = 0,176 кг/м2

– получили показатель распределенного давления на грунт от нашего дома.

Теперь из Таблицы №1 выбираем тип нашего грунта (например, опять выберем “пески мелкие средней плотности”) для которого оптимальным давлением будет 0,25кг/см2.
Вычитаем из оптимального давления полученное нами распределенное давление:

0,250 – 0,176 = 0,073 кг/см2;

Теперь эту разницу мы должны компенсировать весом фундаментной плиты, для этого нам необходимо обратиться к формуле:

Mплиты / Sплиты = 0,073 кг/см2,

где,
Мплиты – масса плиты, кг;
Sплиты – её площадь, см2;

находим массу нашей плиты:

Мплиты = Sплиты х 0,073 = 950 000 см2 х 0,073 кг/см2 = 63 350кг;

Принимая во внимание, что плотность ж/бетона составляет в среднем 2500кг/м3, находим толщину нашей плиты:

63 350кг / 2500кг/м3 = 27,74 м3 (объем нашей плиты), разделим его на площадь / 95м2 = 0,292м = 29,2см.

Анализ результатов расчета толщины фундаментной плиты:

по результатам расчетов толщина плиты может попасть в три диапазона:

  1. толщина плиты менее 100мм;
  2. толщина плиты от 150мм до 350мм;
  3. толщина плиты более 350мм.

В первом случае – у Вас очень слабая несущая способность грунта. Возможно потребуются дополнительные обследования и принятие решений для укрепления грунтов, либо переход на другой тип фундаментов.
Во втором случае – Монолитная фундаментная плита подходит Вам в качестве основания. Полученный результат округляют до ближайшего значения, кратного 50 мм (в целях экономии лучше округлять в меньшую сторону!).
В третьем случае – монолитная фундаментная плита, как тип фундамента не подходит для Вашего дома. Требуется принимать в расчет другой тип фундаментов (ленточный, столбчатый или свайный).

Таким образом, для рассмотренных нами первого и второго варианта показали – что тип фундамента – монолитная фундаментная плита – НЕ ПОДХОДИТ! Такой тип фундамента подходит лишь для третьего варианта, его мы и продолжим дальше рассматривать.
Окончательно принимаем толщину 25см и пересчитаем заново, но с учетом веса самой плиты:

168 тн (вес дома) + (95м2 (площадь плиты) х 0,25м (толщина плиты) х 2500кг.м3 (плотность ж/бетона) = 168тн + 59,38тн = 227,38тн (общий вес);

Разделим его на площадь плиты:

Читайте также:
Плитка для кухни на пол: лучшие идеи дизайна и правила выбора
227 380 / 950 000 = 0,239кг/см2

– сравниваем с оптимальным давлением 0,250 получаем разницу 0,011кг/см2 – 4,4% от оптимальной нагрузки это в пределах

допуска (+-10%), поэтому дя расчета остальных показателей принимаем толщину плиты – 25 см.

Шаг 2. Определяем марку бетона для фундаментной плиты.

Для определения марки бетона фундамента, нам необходимо рассчитать один показатель отношение нагрузки от здания к площади несущих стен. Для расчета площади несущих стен мы возьмем периметр дома (10+8) х 2 = 36м.п. и умножим на толщину стен 0,4м получим 14,4 м2.
Делим нагрузку от дома 168тн (168000кг) на площадь несущих стен 14,4м2 (144000см2):

168 000 / 144 000 = 1,16кг/см2 ,

что соответствует 1,16 кгс/см2, это очень маленькая нагрузка для бетона любой марки (см. таблицу 2), но принято закладывать марку бетона для монолитной фундаментной плиты не ниже М200!

Таблица прочности бетона в зависимости от марки или класса бетона

Таблица №2.

Шаг 3. Расчет армирования для фундаментной плиты.

Армирование фундаментной плиты выполняется сеткам, взаимно перекрещивающимися под прямым углом стержнями арматуры.
Согласно СП 63.13330.2012, при высоте плиты от 10 до 15 см используется один ряд арматурной сетки, от 15 см до 30 см – два ряда, свыше 30 см – три и более рядов.
Для железобетонных оснований используется арматура диаметром в основном 12–16 мм, чаще всего 14 мм. Если сеток несколько, то верхняя армируется с помощью прутков диаметром 8–10 мм (поскольку она выполняет функцию “конструктивной”, а нижняя функцию “рабочей” арматуры).

Шаг арматуры может быть различным, лучше его принимать в зависимости от того, какова толщина плиты фундамента:
если толщина плиты до 25 см используют шаг 150 мм,
если толщина свыше 25 см – 200 мм.

Напишем наши исходные данные для фундаментной плиты:

  • Длина плиты – 10,8м;
  • Ширина плиты – 8,8м;
  • Толщина плиты – 250мм;
  • Кол-во армирующих сеток – 2 шт;
  • Арматура для нижней сетки – класс А500 диам. 14мм;
  • Шаг арматуры для нижней сетки – принимаем 150 мм;
  • Арматура для верхней сетки – класс А400 диам. 10мм;
  • Шаг для верхней сетки – принимаем 200мм;

Выполняем расчет:
Нижняя сетка (“рабочая” арматура).
считаем кол-во продольных стержней, для этого делим ширину на шаг арматуры и добавляем один пруток (крайний):

8800 / 150 + 1 = 59,67 ~ 60 прутков (длиной 10,8 м.), общая длина = 648 м.п.

считаем кол-во продольных стержней, для этого делим ширину на шаг арматуры и добавляем один пруток (крайний):

10800 / 150 + 1 = 73 прутка (длиной 8,8 м.), общая длина = 642,4 м.п.

Итого на нижнюю сетку необходимо 648 + 642,4 = 1290,4 м.п. при весе погонного метра 1,21 кг/м.п. общий вес составит 1561,4 кг = 1,56 тн.

Верхняя сетка (“конструктивная” арматура).
считаем кол-во продольных стержней, для этого делим ширину на шаг арматуры и добавляем один пруток (крайний):

8800 / 200 + 1 = 45 прутков (длиной 10,8 м.), общая длина = 486 м.п.

считаем кол-во продольных стержней, для этого делим ширину на шаг арматуры и добавляем один пруток (крайний):

10800 / 200 + 1 = 55 прутков (длиной 8,8 м.), общая длина = 484 м.п.

Итого на нижнюю сетку необходимо 486 + 484 = 970 м.п. при весе погонного метра 0,62 кг/м.п. общий вес составит 601,4 кг = 0,60 тн.

Дополнительно считаются концевые скобообразные элементы (см. рис. 4) из расчета 1 шт на каждый стержень нижней сетки, при этом длина одного элемента – пять толщин плиты:

(60 + 73) х (0,25*5) = 166,25 м.п. (из арматуры А400 диам. 10мм) х 0,62 = 103 кг = 0,1 тн;

Так же дополнительно считаются фиксаторы верхней сетки (“пауки” или “лягушки” см рис.3)
Из расчета 2 шт на 1 м.кв. сетки, при этом длина одного элемента – пять толщин плиты:

95 м2 х 2 шт х (0,25*5) = 237,5 м.п. (из арматуры А400 диам. 10мм) х 0,62 = 147,25 кг = 0,15 тн;

Потребность в арматуре:

  • арматура А500 диам. 14мм – 1,56тн.;
  • арматура А400 диам. 10мм – 0,85тн.;

Остался ещё один вопрос – стоимость монолитной фундаментной плиты.
Для правильной работы фундаментной плиты необходимо выполнить все минимально необходимые слои:

  • По слою утрамбованного грунта устраивается песчаная подушка толщиной 25 – 30 см, с послойным тромбованием;
  • Для выполнения оклеечной гидроизоляции необходимо сформировать основание – чаще всего это слой подбетонки из бетона В7,5 (В15) толщиной 100мм;
  • Слой гидроизоляции оклеечной в два слоя;
  • Сама монолитная плита;

Для расчета укрупненной стоимости нам необходимо:
Состав работ и перечень необходимых материалов.
Состав работ:

  1. Разработка грунта – (из расчета мелкозаглубленной плиты и необходимых слоев получается глубина котлована: песок 300мм + подбетонка 100мм = 400 мм) – 95,0м2 х 0,4 = 38 м3;
  2. Устройство песчаного (щебеночного) основания – 0,3м (толщина) х 95,0 м2 = 28,5м3;
  3. Устройство подбетонки из бетона В7,5 – 95м2 (площадь) х 0,1м (толщина) = 9,5м3;
  4. Устройство гидроизоляции из рулонных материалов в два слоя: 95 м2;
  5. Устройство опалубки – 0,4 (высота опалубки) х (10,8 + 8,8) х 2 м.п. (периметр) = 15,68 м.кв.;
  6. Устройство арматурного каркаса – 1,56 + 0,85 = 2,41 тн.;
  7. Укладка бетонной смеси – 23,76 м2;
  8. Распалубливание – 15,68 м.кв.
  1. Песок(щебень) – 28,5 * 1,3 (коэфф. уплотнения) = 37,0м3;
  2. Бетон В7,5 – 9,5 х 1,02 = 9,7м3;
  3. Гидростеклоизол – 95 м2 х 2 (слоя) х 1,1 (расход) = 209м2;
  4. Щиты опалубки – 201,6 м.кв.;
  5. Арматура – 2,41 тн.;
  6. Бетон – 23,76 х 1,02 = 24,2м3;

Далее, в зависимости от региона, где Вы собираетесь строить определяете рыночные расценки на работы и материалы.
Сводим все данные в таблицу №3. и получаем смету:

Укрупненная смета на устройство монолитной фундаментной плиты

Таблица №3.

Мы рассмотрели ещё один тип фундаментов – монолитная фундаментная плита, ознакомились с его плюсами и минусами. Этой статьёй мы заканчиваем знакомиться с типами фундаментов, далее будем рассматривать технологию их строительства.

Читайте также:
Ремонт холодильников своими руками: самая полная инструкция и руководство

Подробный расчет фундамента для дома

Такой тип фундамента прокладывается по всему зданию. Также внутри заданного периметра, по траектории расположения несущих стен. Его характерные особенности – достаточное количество работ по копанию и расхода материалов, при осмотре сверху будет напоминать ленту. Вначале, необходимо вырыть ровные углубления в земле. Сначала бетон заливается в них, затем, создаются опалубки для основы над уровнем земли. Используется, чаще всего, для частных малоэтажных домов.

  • Столбчатый (свайный);

Такой тип применяют уже для построек в болотистых или торфяных местностях. Другие здесь неприменимы из-за высокой глубины твердого грунта. Количество земельных работ сокращается, нет необходимости рыть углубления. Используется для глубины от 3 до 12 м. Конец столба/сваи имеет окончание в форме конуса, поэтому его и забивают в грунт. Перед этим обязательно измеряется глубина нетвердого грунта, чтобы определиться с длиной свая.

Изготавливается из железобетона, имеет другое название – плавающий. Называется он так из-за того, что в случае смещения грунта, плита тоже сместится. Такой тип заливается под всю площадь дома. Имеет популярность при постройке зданий для влажных грунтов и зданий, которые имеют цокольные этажи или подземный паркинг. Стоимость такого типа, конечно, выше, чем остальных.

  • Для домов из пеноблоков;

Для них высокий расход на изготовление не оправдается. То есть, делать плитный из свайный нет необходимости. Рекомендован ленточный вариант. Конечно, если позволяет грунт. При глубине грунтовых вод ниже 3 метров, делают мелкозаглубленное основание. В землю под такие дома делается на 50 см и примерно столько же – в высоту.

  • Монолитный свайный.

Данный тип похож на совмещение ленточного и свайного. Нижняя часть состоит из свай, которые сверху между собой соединяются горизонтальными балками. Используется на слабой поверхности и в северных районах, так как уровень промерзания достаточно глубок. Может быть металлическим, бетонным, газобетонным или железобетонным.

Возводим фундамент для дома из пеноблоков, делаем точный расчёт

Точный расчет по формуле лучше проводить специалистами.
Она выглядит так: S > γn · F / (γc · R0).

S является площадью основания, в скобках коэффициент условий работы (yc) перемножается с сопротивлением грунта (R0), а в числителе перемножаются нагрузка на основание (F) и коэффициент надежности (yn)

  • Расчёт нагрузочных характеристик;

Зависит всегда от множества факторов. Это размещение вод, индивидуальный периметр возводимого сооружения, угла, под которым находится крыша. Также, влияет рельеф окрестной местности, количество этажей, общая высота, материалы, из которых планируется делать несущие стены и крышу и несущую способность почвы.

  • Определение прочности;

Прочность также будет зависеть от места, периметра и толщины стен. Если измерить прочность не получается – следует специально занизить имеющиеся данные либо произвести укрепление.

К примеру, периметр 5м * 10м. Высота стен изнутри – 15 м. Ширина ленты 0, 4м, а глубина его под землей – 0,5м.
Тогда: (5+10)*2 + 15 = 45 м.
45*0,4*0,5 = 9 куб/м бетона необходимо.

Для изготовления 1 м3 бетона возьмем песок и бетон марки М250 в пропорциях 4:2. Тогда, песка потребуется 1344 кг, а бетона – 672 кг. А также нужное количество воды.

Тогда, для 9 куб/м потребуется 9*1344=12,096 тонн песка и 9*672=6,048 тонн бетона.

Отдельно потребуются доски для опалубки и арматура.

Возводим ленточный фундамент для дома, делаем точный подсчет

  • Вычисление нагрузочных характеристик;

Для вычисления необходимо получить данные об экспертизе земли, на которой планируется строить. Далее, нужно рассчитать высоту дома, эксплуатационные характеристики, территорию, материалы изготовления стен и крыши ( зачастую являются пеноблок или кирпич ).

  • Вычисление на прочность;

Для прочности необходимо узнать, на какой глубине заканчивается твердый слой. В зависимости от этого, рассчитывается на сколько сделать основу в землю. К примеру, 07м. Далее, материал изготовления и приблизительный вес возводимых несущих стен и крыши.

  • Пример вычислений.

Сделаем вычисление для одноэтажного здания. Глубина фундамента – 1 метр под землю, площадь – 10м*10м. Сумма длин стен изнутри – 40м. Тогда в общем получается – (10+10)*2 + 40 = 80 м. Глубина – 1 м, толщина – 0,5 м.

Тогда 80*1*0,5=40 куб/м потребуется. Для изготовления возьмем песок и цемент в соотношении 3:4. Тогда потребуется 336*3=1 тонна песка и 1,35 тонна цемента для 1 м3.

Для всего потребуется 40 тонн песка и 54 тонны цемента.

Возводим плитный фундамент для дома, делаем точный расчёт

  • Расчёт нагрузочных характеристик;

Почва под плитным фундаментом пучинистая. Для определения потребуются данные об этажности, площади и материалов изготовления дома. А также, эксплуатационные данные. Тоесть, в какой степени будет загружен дом. Выделяют 2 существующие формулы, но пользоваться ими могут либо люди, хорошо понимающие математику, либо специалисты строительных компаний. Но получаемые подсчеты слишком долгие и содержат много лишнего. Для того, чтобы узнать примерное количество необходимых материалов и затрат на них можно просто посчитать элементарные данные.

  • Определение прочности;

Сама по себе такая база очень прочная и толщина ее обычно 0,3-0,5м. Конечно, площадь будет под всей территорией дома, подсчеты прочности нужны только для определения оптимальной величины. Для определения прочности стоит взвесить примерное количество строительных материалов, из которых будет строиться дом. Далее, с помощью сложения и умножения получить примерный вес дома. Полученный вес разделить на размер плиты. Полученное число – оптимальная толщина этой плиты.

К примеру, из всех используемых стройматериалов получился примерный вес дома – 77 тонн. Территория дома 7м*11м. Тогда оптимальная толщина плиты – 77 тонн/77 м2 получится 1 м.

Читайте также:
О столешнице из эпоксидной смолы своими руками: пошаговая инструкция

Размер остается 77 м. Тогда нужно 77 куб/м бетона. Для этого нужно взять песок и цемент в соотношении 1:2. Например, если песка 20 кг, цемента, соответственно, 40 кг на 1 кубометр.

Тогда на всю территорию потребуется 1540 кг песка и 3080 кг цемента.

Возводим свайный фундамент для дома, делаем точный подсчет

  • Подсчет нагрузочных характеристик;

Обязательно делают вычисление тех же параметров. Характерная отличительная особенность заключается в сложности вычетов. Во-первых, нужно узнать точные данные о грунте. Затем определить, с какой частотой будут расположены столбы. Во-вторых, определиться с длиной столбов. В третьих, узнать толщину. Для подсчета нагрузочных характеристик рассчитывается вес дома.

К разгрузочным характеристикам относят и снег. Для северных районов это 180 кг/ 1 м2 для среднестатистического дома, а для южных – 50 кг/ 1 м2. Зимой в северных районах слой снега на крыше достигает 1 метра. В таком случае, для дома с площадью крыши 150 м2 нагрузка от снега составит около 3 тонн. Это достаточно серьезно и обязательно нужно учитывать при планировке проекта.

  • Считаем прочность;

Чтобы сделать подсчеты для свай, необходимо вычислить площадь поперечного сечения и высоту одного столба. Поперечное сечение находится по формуле для круга: S=П*R2. S – площадь, R – радиус. Длина будет зависеть только от желаемой высоты дома над землей и глубины твердого грунта.

Допустим, берется высота столба 2,5 м. Площадь поперечного сечения для сваи диаметром 15 см определяется как 0,2355 м3. Тогда объем одного столба: 2,5м*0,2355м3=0,588 куб/м. Затем, это умножается на количество столбов, которое планируется.

Например, для 10 столбов объем будет 5,88 куб/м.

Заключение

Для определения типа фундамента, нужно знать характеристики имеющейся земли. Это позволит сделать выбор в пользу одного из видов. Далее, рассмотрены нужные данные и примеры вычисления количества бетона под каждый отдельный вид. Для удобства, можно использовать и указанную формулу. Нельзя забывать, что для всей работы потребуются еще арматура и, возможно, доски. При различных вариантах вычета, если результаты не получаются, вычеты производят через калькулятор на строительных сайтах.

Расчет плитного фундамента по нагрузке с примером

План монолитной фундаментной плиты

Существует только два типа фундаментов, которые подходят для строительства практически любых зданий: свайный и плитный. Они позволяют возводить здания на грунтах с плохими характеристиками с минимальными затратами. Монолитную плиту в качестве фундамента стоит выбрать по многим причинам, но чтобы она была прочной и надежной необходимо выполнить ее грамотный расчет.

Преимущества фундаментной плиты

К достоинствам конструкции можно отнести:

  • строительство на грунтах с плохими характеристиками;
  • возможность возведения крупных объектов;
  • возможность самостоятельной заливки;
  • высокая несущая способность;
  • предотвращение локальных деформаций;
  • устойчивость к воздействию сил морозного пучения.

Плитный фундамент

К слабым сторонам такого типа фундаментов относят:

  • нецелесообразность использования на участках с уклоном;
  • большой расход бетона и арматуры;
  • по сравнению с готовыми элементами фундамента, устройство монолитной плиты требует дополнительного времени на набор прочности бетоном;
  • сложный расчет.

Изучение характеристик грунта

Перед тем как приступить к расчету любого типа фундамента определяют характеристики основания под него. К основным и наиболее важным моментам относят:

  • водонасыщенность;
  • несущую способность.

При строительстве крупных объектов перед началом разработки проектной документации выполняют полноценные геологические изыскания, которые включают в себя:

  • бурение скважин;
  • лабораторные исследования;
  • разработку отчета о характеристиках основания.

В отчете предоставляются все значения, полученные в ходе первых двух этапов. Полный комплекс геологических изысканий стоит дорого. При проектировании частного дома в нем чаще всего нет необходимости. Изучение почвы выполняются двумя методами:

Исследование грунта

Отрывку шурфов выполняют вручную. Для этого лопатой выкапывают яму, глубиной на 50 см ниже предполагаемой отметки подошвы фундамента. Почву изучают по срезу, определяют примерно тип несущего слоя и наличие в нем воды. Если грунт слишком насыщен водой, рекомендуется остановиться на свайных опорах под здание.

Второй вариант изучения характеристик основания под дом выполняют ручным буром. Анализ проводят по кускам почвы на лопастях.

Важно! При проведении мероприятий необходимо выбирать несколько точек для изучения. Они должны располагаться под пятном застройки. Это позволит наиболее тщательно изучить тип почвы.

Определившись с основанием, для него выясняют оптимальное удельное давление на грунт. Величина потребуется в дальнейшем расчете, пример которого представлен далее. Значение принимают по таблице.

Тип исследуемого грунтаОптимальное удельное давление на грунт, кг/см 2
Песок пылеватый и мелкий0,35
Песок средней крупности0,25
Супесь*0,50
Суглинок0,35
Пластичная глина0,25
Твердая глина*0,50

*При данном типе грунта основания более экономичным может оказаться ленточный вариант, поэтому нужно рассчитать смету на два типа фундамента и выбрать тот, который будет стоить дешевле.

Расчет толщины плиты

Расчет выполняется по СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» и по руководству «Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа» в два этапа:

  • сбор нагрузок;
  • расчет по несущей способности.

Сбор нагрузок включает в себя проведение работ по вычислению общей массы дома с учетом веса снегового покрова, мебели, оборудования и людей. Значения для домов из различных материалов можно взять из таблицы.

Тип нагрузкиЗначениеКоэффициент надежности
Стены и перегородки
Кирпич 640 мм1150 кг/м 21,2
Кирпич 510 мм920 кг/м 2
Кирпич 380 мм с утеплением 150 мм690 кг/м 2
Брус 200 мм160 кг/м 21,1
Брус 150 мм120 кг/м 2
Каркасные 150 мм с утеплителем50 кг/м 2
Перегородки гипсокартонные 80 мм30-35 кг/м 21,2
Перегородки кирпичные 120 мм220 кг/м 2
Перекрытия
Железобетонные 220 мм с цементно-песчаной стяжкой 30 мм625 кг/м 21,2 — для сборных и 1,3 — для монолита
Деревянные по балкам150 кг/м 21,1
Крыша по деревянным стропилам
С металлическим покрытием60 кг/м 21,1
С керамическим покрытием120 кг/м 2
С битумным покрытием70 кг/м 2
Временные нагрузки
Полезная для жилых зданий150 кг/м 21,2
СнеговаяВ зависимости от района строительства по п. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия». Снеговой район определяется по СНиП «строительная климатология».1,4

Важно! В таблице уже учитывается толщина конструкций. Для вычисления массы остается лишь умножить на площадь.

Кроме этого, каждую нагрузку необходимо умножить на коэффициент надежности. Он необходим для обеспечения запаса по несущей способности конструкции из бетона и предотвращения проблем при незначительных ошибках строителей или изменениях условий эксплуатации (например, смена назначения здания). Все коэффициенты принимаются по СП «Нагрузки и воздействия».

Читайте также:
Пора перестать передвигаться по квартире в потемках! Светодиодная лента – то, что легко установить и просто регулировать

Для различных нагрузок, коэффициент отличается и находится в пределах 1,05-1,4. Точные значения также приведены в таблице. Для фундамента из бетона по монолитной технологии принимают коэффициент 1,3.

Важно! Если уклон кровли составляет более 60 градусов, снеговую нагрузку в расчете не учитывают, поскольку при такой крутизне ската, снег не скапливается на нем.

Общую площадь всех конструкций умножают на массу, приведенную в таблице и коэффициент, после чего, складывая, получают суммарный вес дома без учета фундаментов.

Основная формула для вычислений имеет следующий вид:

где P1 -удельная нагрузка на грунт без учета фундамента, M1 — суммарная нагрузка от дома, полученная при сборе нагрузок, S — площадь плиты из бетона.

Далее необходимо рассчитать разницу (Δ) между полученным значением и числом, приведенным в таблице выше, в зависимости от типа грунта.

где P — табличное значение несущей способности грунта.

где М2 — требуемая масса фундамента (больше этой массы строить фундамент нельзя), S — площадь плиты из бетона.

где t — толщина заливки бетона, а 2500 кг/м 3 — плотность одного кубического метра железобетонного фундамента.

Далее толщина округляется до ближайшей большей и меньшей величины кратной 5 см. После выполняется проверка, при которой разница между расчетным и оптимальным давлением на грунт не должна превышать 25% в любую сторону.

Совет! Если при расчете получается, что толщина слоя бетона превышает 350 мм, рекомендуется рассмотреть такие типы конструкции как ленточный фундамент, столбчатый или плита с ребрами жесткости.

Помимо толщины потребуется подобрать подходящий диаметр армирования, а также выполнить расчет количества арматуры для бетона.

Важно! Если в результате расчета у вас получится толщина плиты более 35 см, это указывает на то, что плитный фундамент избыточен в данных условиях, нужно посчитать ленточный и свайный фундаменты, возможно они окажутся дешевле. Если же толщина вышла меньше 15 см, значит здание слишком тяжелое для данного грунта и нужен точный расчет и геологические исследования.

Пример расчета

Пример предусматривает следующие исходные данные:

  • одноэтажный дом с мансардой размерами в плане 8 м на 10 м;
  • стены выполнены из силикатного кирпича толщиной 380 мм, общая площадь стен (4 наружных высотой 4,5 м) равняется 162 м²;
  • площадь внутренних перегородок из гипсокартона равняется 100 м²;
  • кровля металлическая (четырехскатная, уклон 30ᵒ), площадь равняется 8 м * 10 м/cosα (угол наклона кровли) = 8 м * 10 м/0,87 = 91 м² (также понадобится при вычислении снеговой нагрузки);
  • тип грунта — суглинок, несущая способность = 0,32 кг/см² (получено при геологических изысканиях);
  • снеговая нагрузка — 180 кг/м²;
  • перекрытия деревянные, общей площадью 160 м 2 (также понадобится при вычислении полезной нагрузки).

Сбор нагрузок на фундамент выполняется в табличной форме:

Нормативная нагрузкаКоэффициент надежностиРасчетная нагрузка
Стены: 162 м 2 * 690 кг/м 2 = 111780 кг1,1122958 кг
Перегородки: 100 м 2 * 30 кг/м 2 = 3000 кг1,23600 кг
Перекрытия: 160 м 2 * 150 кг/м 2 = 24000 кг1,126400 кг
Крыша: 91 м 2 * 60 кг/м 2 = 5460 кг1,16006 кг
Полезная нагрузка: 160 м 2 * 150 кг/м 2 = 24000 кг1,228800 кг
Снеговая: 91 м 2 * 180 кг/м 2 = 16380 кг1,422932 кг
ИТОГО:210696 кг

Площадь плиты под здание принимается с учетом того, что ширина плиты больше, чем ширина дома на 10 см. S = 810 см * 1010 см = 818100 см² = 81,81 м 2 .

Удельная нагрузка на грунт от дома = 210696 кг/818100 см 2 = 0,26 кг/см 2 .

Δ = 0,32 — 0,26 = 0,06 кг/см 2 .

М = Δ*S = 0,06 кг/см 2 * 818100 см 2 = 49086 кг.

t = (49086 кг/2500 м 3 )/81,81 м 2 = 0,24 м = 24 см.

Толщину плиты можно принять 20 см или 25 см.

Выполняем проверку для 20 см:

  1. 0,2 м * 81,81 м 2 =16,36 м 3 — объем плиты;
  2. 16,36 м 3 * 2500 кг/м 3 = 40905 кг — масса плиты;
  3. 40905 + 210696 = 251601 кг — нагрузка от дома с фундаментом;
  4. 251601 кг/ 818100 см 2 = 0,31 кг/см² — фактическое давление на грунт меньше оптимального не более чем на 25 %;
  5. (0,32-0,31)*100%/0,32 = 3% < 25%(максимальная разница).

Проверять фундамент большей толщины уже нет смысла, поскольку требующий меньшего расхода бетона и арматуры размер удовлетворил требованиям. На этом пример расчета толщины завершен. Принимаем плиту толщиной 20 см. Следующим этапом станет расчет армирования и количества арматуры.

Арматура для плитной конструкции подбирается в зависимости от толщины. Если плита с толщиной бетона толщиной 150 см и менее, укладывают одну сетку армирования. Если толщина бетона составляет более 150 мм, необходима укладка арматуры в два слоя (нижний и верхний). Диаметр рабочих стержней 12-16 мм (самый распространенный 14 мм). В качестве вертикальных хомутов устанавливают стержни арматуры с размерами сечения 8-10 мм.

По хорошему плиту нужно рассчитывать и на изгибающие нагрузки, но эти расчеты сложны и выполняются профессионалами на специальном ПО. Чтобы точно понять какой диаметр арматуры и ее шаг необходим в вашем случае, нужно проводить точные вычисления, либо закладывать арматуру с большим запасом по прочности и минимальным шагом, соответственно сильно переплачивая.

Читайте также:
Отделка гипсокартона под покраску: какую шпаклевку лучше выбрать?

Расчет арматуры

Вычисление количества арматуры для рассчитанной выше плиты:

  1. плита толщиной 20 см — две рабочих сетки;
  2. диаметр стержней — 12 мм, шаг — 150 мм;
  3. стержни укладываются так, чтобы обеспечить защитный слой бетона с каждой стороны 0,02-0,03 м. Длина стержней в примере = 8,1 м — 0,02*2 = 8,06 м и 10,06 м;
  4. количество стержней в одном направлении = (8,1 м (длина стороны)/0,15 м (шаг) + 1) *2 (два слоя) = 110 шт;
  5. количество стержней в другом направлении = (10,1 м (длина стороны)/0,15 м (шаг) + 1)*2 (два слоя) = 136 шт;
  6. общая длина стержней = 110*8,06 + 136*10,06 = 886,6 м + 1368,16 = 2254,76 м;
  7. общая масса арматуры 2254,76 м * 0,888 кг/м = 2002, 2 кг.

Арматурный каркас плитного фундамента

При покупке необходимо предусмотреть запас 3-5%, чтобы избежать необходимости докупать материал. Также потребуется рассчитать объем бетона. В рассматриваемом случае он равен: 8,1м*10,1м*0,2м = 16,36 м³. Это значение потребуется при заказе бетонной смеси.

Упрощенный расчет толщины фундаментной плиты и количества материалов на нее — несложная задача, которая не потребует большого количества времени. Но выполнение этого этапа позволит обеспечить надежность без перерасхода материалов, что сэкономит нервы и деньги будущего владельца дома.

Важно! Данная статья носит исключительно ознакомительный характер. Для точного расчета фундамента необходимо геологическое исследование. Доверяйте расчет только профессионалам.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Рассчитать ленточный фундамент своими руками

Наиболее популярны в частном строительстве ленточные фундаменты. Они могут использоваться под разные дома на различных типах грунтов, расчет их можно сделать своими руками. Для этого не нужны знания высшей математики или сопромата. Есть метод, при котором все просто, правда, громоздко: придется собирать много данных. Этот расчет ленточного фундамента называется «по несущей способности грунта». Но предварительно вам нужно будет собрать нагрузки от дома: рассчитать какая масса будет приходится на каждый квадратный метр (сантиметр) основания. Затем, подбирая ширину подошвы фундамента, выбрать оптимальную ее ширину.

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

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

Метод расчета

Ленточный фундамент можно рассчитать двумя способами: по несущей способности грунтов под подошвой и по их деформации. Более прост первый способ. Его и рассмотрим.

Мы точно знаем, что первым строится фундамент. Но проектируется он в последнюю очередь. Его задача передать нагрузку от дома. А ее мы будем знать лишь после того, как определимся с типом всех строительных материалов и их объемов. Так что до начала расчета фундамента необходимо:

  • начертить план всего здания со всеми простенками;
  • решить, нужен или нет подвал, и какой он должен быть глубины, если нужен;
  • знать высоту цоколя и материал, из которого он будет сделан;
  • определиться с типом и толщиной используемых материалов для утепления, ветрозащиты, гидроизоляции, отделки как внутри, так и снаружи.

По всем используемым во время стройки материалам нужно найти их удельный вес. Желательно составить таблицу: работать будет проще. Только после этого можно приступать к расчету.

Для расчета ленточного фундамента вам понадобится проект с подробным указанием используемых материалов и их толщины

Для расчета ленточного фундамента вам понадобится проект с подробным указанием используемых материалов и их толщины

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или сборным бетонным. Намного реже сегодня делают кирпичные или бутобетонные ленты: они менее надежны, но при этом для их строительства требуется большее количество материала, хотя стоимость его может быть меньше.

Условно расчет ленточного фундамента можно разбить на несколько этапов:

  • Определение нагрузки на фундамент.
  • Выбор параметров ленты.
  • Корректировка в зависимости от условий.

Теперь обо всех этапах подробнее.

Сбор нагрузок на фундамент

На этом этапе суммируется масса всех строительных материалов, которые используются для строительства:

  • стен — внешних и внутренних (берется площадь общая, не учитывая вырезы на двери и окна);
  • перекрытий пола и материалов для него;
  • потолка и потолочного перекрытия;
  • стропильной системы и кровельных материалов;
  • лестниц и других внутренних элементов дома;
  • наружной тепло- ветро- изоляции и отделки;
  • цоколя и фундамента (для начала — ориентировочно);
  • крепежа (гвозди, саморезы, шпильки и т.д.)

Как уже говорили, к этому моменту уже должен быть готов план здания с более-менее точными размерами. Расчет массы используемых строительных материалов несложен: находите площадь, на которой он будет расположен, умножаете на удельный вес, получаете массу.

Если рассчитываемый элемент прямоугольный, его площадь находите, перемножив длину сторон. Если считаете в метрах, получаете м 2 . Умножив на толщину материала в тех же единицах (в метрах) получаете объем в кубометрах — м 3 . Так работать будет удобнее: большая часть удельной массы стройматериалов дается в килограммах на кубометр (кг/м 3 ). Перемножив найденный объем с удельным весом материала получаете массу материала для этой плоскости.

Пример расчета массы стены

Чтобы стало понятнее, приведем пример. Посчитаем сколько весить будет стена из профилированного соснового бруса 150*150 мм, с обшивкой из липовой вагонки толщиной 14 мм, обрешетка из соснового бруска 50*20 мм. Стена длиной 4 м и высотой 2,8 м.

Удельный вес закупленного соснового бруса (может быть разным) 570 кг/м 3 , вагонки 530 кг/м 3 , бруска 510 кг/м 3 .

Пример расчета нагрузки стены

Пример расчета нагрузки стены

Площадь стены: 4 м * 2,8 м = 11,2 м 2 .

Объем бруса в стене будет 11,2 м 2 * 0,15 м (толщина бруса) = 1,68 м 3 .

Умножив объем на удельный вес бруса, получим массу стены: 1,68 м 3 * 570 кг/м 3 = 957,6 кг.

Теперь находим объем вагонки на стене: 11,2 м 2 * 0,014 м (толщина вагонки) = 0,16 м 3 .

Сколько весит вагонка узнаем, умножив ее удельный вес на объем: 0,16 м 3 * 530 кг/м 3 = 84,6 кг.

Количество обрешетки считают по-другому: определяем сколько планок прибивается. Мы будем прибивать обрешетку вдоль с шагом 60 см. Получится 5 планок длиной 4 м. Погонных метров всего будет 20. Теперь находим объем: 20 м.п. * 0,05 м * 0,02 м = 0,02 м 3 .

Теперь находим массу обрешетки: 0,02 м 3 * 510 кг/м 3 = 10,2 кг.

Теперь находим массу всех материалов для стены: 957,6 кг + 84,6 кг + 10,2 кг = 1052,4 кг.

Думаем, принцип понятен. Но считать так каждую стену долго. Дальше можно сделать проще: определить, сколько весит один квадратный метр стены, затем найти площадь всех стен, имеющих такую же отделку и получить общую их массу.

Мы рассчитали, что масса стены площадью 11,2 м 2 будет 1052,4 кг. Получается, что один квадрат весит 1052,4 кг / 11,2 м 2 = 93,96 кг/м 2 . Теперь посчитав, площадь всех стен с такой отделкой, можем найти их общую массу. Пусть общая их площадь 42 м 2 . Тогда весить они будут 42 м 2 * 93,96 кг/м 2 = 3946,32 кг.

По такой методике находите массу всех перечисленных элементов. Если они имеют сложную геометрию, разбиваете их на простые фигуры и так определяете площадь. С остальным проблем быть не должно.

Полезная нагрузка дома

Кроме стройматериалов на фундамент будет давить вся обстановка в доме: мебель, техника, люди и т.д. Считать все это очень уж долго, так что при планировании принимают, что на один квадратный метр площади полезная нагрузка составляет 180 кг/м 2 . Чтобы узнать общую полезную нагрузку дома, его площадь (всех этажей) умножаете на эту цифру.

В общую нагрузку от дома необходимо добавить нагрузку от всех предметов интерьера, техники и т.д.

В общую нагрузку от дома необходимо добавить нагрузку от всех предметов интерьера, техники и т.д.

Снеговая нагрузка

В большинстве регионов необходимо еще учитывать нагрузки на фундамент от снега. Снеговые нагрузки определены по регионам (смотрите фото), их значения приведены в таблице.

Снеговые нагрузки по России

Снеговые нагрузки по России (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Но так как кровли разные, а них скапливается разное количество снега. Потому в зависимости от угла ската применяются коэффициенты:

  • угол наклона меньше либо равен 25° — коэффициент равен 1 (снеговая нагрузка берется из таблицы без изменений);
  • угол наклона больше либо равен 60° — коэффициент равен 0 — снеговая нагрузка не учитывается.

Во всех остальных случаях (угол наклона кровли от 25° до 60°) значения выбирают от 0 до 1 (строят график и по нему определяют коэффициент).

Как рассчитать снеговую нагрузку на кровлю? Вы нашил свой регион, знаете среднюю нагрузку на квадрат кровли, определили коэффициент. Теперь необходимо общую площадь кровли умножить на все эти цифры.

Снеговые нагрузки по Украине

Снеговые нагрузки по Украине (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пример: пусть снеговая нагрузка в регионе 180 кг/м 2 , общая площадь кровли 65 м 2 , коэффициент учета угла ската кровли 0,82 (угол наклона около 30°). Находим снеговую нагрузку: 65 м 2 * 180 кг/м 2 * 0,82 = 9594 кг.

Эту нагрузку необходимо будет добавить к массе дома и его полезной нагрузке.

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

    + высота цоколя = высота;
  • ширина ленты;

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Глубина заложения во многом определяется в зависимости от типа находящихся под подошвой грунтов. Общие рекомендации можно найти в таблице, а описание определения глубины заложения читайте в статье «Какой глубины должен быть фундамент».

Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод

Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Теперь нужно рассчитать ширину ленточного фундамента. Она зависит от расстояния, на котором находятся стены и материала, из которого будем его строить. Рекомендованные значения приведены в таблице.

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Расчет нагрузки на фундамент

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см) — 132000 см 2 . Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Несущая способность грунтов - сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

Корректировка параметров

Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.

Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения, невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.

Ширину монолитно-ленточного фундамента подбирают исходя из рассчитанной нагрузки от дома и несущей способности грунтов

Ширину монолитно-ленточного фундамента подбирают исходя из рассчитанной нагрузки от дома и несущей способности грунтов

Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.

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.

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

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

Сколько должна составлять толщина плиты фундамента и как правильно сделать расчеты показателя?

Толщину плитного фундамента рассчитывают на основании норм соответствующих сводов правил и СНиП.

Зная оптимальную величину параметра, застройщик может оставаться уверенным в прочности основания под строящееся сооружение, а также определить потребность в количестве бетона для плиты.

В статье расскажем о том, какой должна быть толщина фундамента из монолитной плиты, от чего зависит цифра и как сделать правильные расчеты.

От чего зависит показатель?

Плита в рассматриваемом случае представляет собой монолитное армированное основание под всей площадью сооружения.

Силовая конструкция состоит из принципиально значимых слоев:

  1. уплотненной подушки из нерудных материалов;
  2. теплоизолятора и гидроизолятора;
  3. подбетонки, а также непосредственно бетонной плиты со вмурованным арматурным каркасом.

Толщина монолита определяет прочность и надежность основания и зависит от ряда параметров, в том числе:

  • характеристик грунта под опорной площадью основания;
  • глубины закладки силовой конструкции;
  • проектных нагрузок, которые определяются конструктивными особенностями сооружения, условиями эксплуатации, климатическими условиями в регионе.

Профессиональные проектировщики учитывают все перечисленные факторы, для чего требуется доскональное понимание технологии и опыт в закладке плитных конструкций.

Частные застройщики, чтобы сэкономить на услугах специалистов, используют упрощенную методику, которая основана на учете трех параметров:

  • толщины арматуры;
  • промежутка между арматурными поясами;
  • толщины бетона над и под арматурным каркасом.

Как правило, если сложить три указанных параметра, то получают значение толщины плиты в пределах от 0,2 до 0,3 м. Конечный показатель регулируют, учитывая особенности грунта, равномерность залегания пород и сложность конструкции будущего здания.

Помимо косвенной оценки, которую дают практикующие строители, согласно установленным нормам необходимо проверять выбранную толщину плиты относительно параметра – оптимальное удельное давление сооружением на грунт (подробнее в таблице).

Если давление, которое по проекту будет оказывать здание на грунт, будет отличаться от справочного значения не больше, чем на 25% в большую или меньшую сторону, то считают, что толщина плиты выбрана правильно.

Оптимальное значение распределенной нагрузки (кгс/см²) в зависимости от типа грунта
пластичные глины, супеси0,50
плотные пески, суглинки0,35
пески средней плотности, твердая глина0,25

Минимальные цифры по СНИП, СП

Согласно действующим стандартам (СНиП 2.02.01-83 и СП 50-101-2004), минимальная высота всего фундаментной конструкции с учетом всех слоев будет равна не меньше 0,6 м, при этом минимальная толщина самой плиты – 0,10–0,15 м.

При условии соблюдения правил СНиП и СП, наименьшее значение параметра допускается использовать в том случае, если выбран бетон марки не ниже М300 с прочностью В22,5.

Для того, чтобы обеспечить необходимый резерв прочности, застройщик должен провести армирование плиты, что в конечном счете позволит фундаменту быть стойким к деформирующим воздействиям со стороны грунта.

Выбор необоснованно толстой плиты приведет не только к перерасходу материальных и трудовых ресурсов. Значительное давление со стороны дома вместе с монолитным фундаментом со временем будет сопровождаться проседанием конструкции в грунте.

Чрезмерно «легкое» давление, свою очередь, приведет к тому, что плита будет перемещаться при малейших подвижках грунта (например, при оттаивании земли весной), уменьшая эксплуатационный ресурс всей постройки.

Исходя из вышеизложенного следует, что в задачи проектировщика входит выбор минимальной допустимой толщины плиты в зависимости от типа грунта, суммарных нагрузок и других факторов.

Усредненные показатели для разных строений

Разброс допустимых значений толщины плиты монолитного основания достаточно невелик. В частном домостроении можно ориентироваться на следующие показатели:

Тип постройкиТолщина плиты, м
Легковесные постройки, садовые сооружения0,10–0,15
Кирпичные туалеты, гаражи, бани0,15–0,20
Одноэтажный каркасный, деревянный или пенобетонный дом0,20–0,25
Одноэтажный дом из кирпича или бетона0,25–0,30
Двухэтажный дом0,30–0,35
Кирпичный дом или постройка из других тяжеловесных стройматериалов в несколько этажей0,30–0,40

Приведенные в таблице значения позволяют оценить, как толщина плиты зависит от сложности и веса возводимого сооружения. Увеличивать толщину до 0,5 м нецелесообразно, поскольку конструкция потеряет основное преимущество «плавающей» плиты – возможность перемещения вместе с сезонными подвижками грунта. Точные показатели получают расчетным путем на этапе проектирования плитного основания.

Как рассчитать?

Самый простой способ расчета толщины плитного основания основан на суммирование трех параметров:

  • промежутка между армирующими поясами;
  • толщины прутьев;
  • толщины защитного бетонного слоя вокруг каркаса (от 4 см)

Правила армирования железобетонных фундаментов регламентируются соответствующими параграфами в СНиП 52-01-2003 и СП 52-103-2007.

Более обоснованный расчет ведут по нагрузкам от будущего сооружения. Например, для легкой постройки сельскохозяйственного назначения будет достаточно плиты высотой 0,1 м, а для загородного дома – 0,2–0,3 м.

При этом нужно учитывать особенности сооружения. Например, длинный и узкий фундамент для дома с минимальным количеством внутренних перегородок будет подвергать изгибающим нагрузкам, в результате чего могут возникнуть трещины в фундаментной плите приблизительно посередине. Чтобы этого избежать, целенаправленно приращивают толщину монолита.

Исходные данные для расчета

Таким образом, чтобы определить толщину плиты, застройщик должен обладать следующей информацией:

  • знать тип грунта и, как следствие, оптимальное значение распределенной нагрузки;
  • знать конструкционные параметры будущего сооружения и типы задействованных материалов, чтобы рассчитать проектные нагрузки;
  • выбрать оптимальную схему армирования для заданных условий, а именно: диаметр прутков, размер ячеек, расстояние между поясами и т.п.

Последовательность вычислений

Вычисления толщины плиты проходит по следующему алгоритму:

  1. Определение суммарных нагрузок.
  2. Расчет удельного давления на грунт методом деления общего давления на площадь основания. Размер плиты должен превышать габариты самого сооружения минимум на 10 см с каждой стороны.
  3. Сравнение удельного давления на грунт с оптимальным табличным значением.
  4. Полученную разницу в результате вычислений из п.3 компенсируют массой ж/б плиты фундамента.
  5. Зная массу монолиту и плотность железобетона, определяют объем конструкции.
  6. Находят искомую высоту плиты методом деления объема на площадь основания.

Анализ результатов

Если найденное по алгоритму, описанному ранее, значение высоты плиты находится в пределах от 0,2 до 0,35 м, то полученный результат считают оптимальным. Как правило, значение округляют до числа, кратного 50 в большую или меньшую сторону, и для надежности пересчитывают нагрузку, чтобы сравнить с рекомендованным справочным значением (разница не должна составлять больше 25%).

Если высота плиты больше 0,35 м, то у застройщика появляются основания предположить, что плита в заданных условиях – не самое экономически целесообразное решение и есть смысл рассмотреть варианты с ленточным или столбчатым основанием.

Снизить толщину монолита можно за счет конструирования ребер жесткости, которые предотвратят горизонтальное смещение чрезмерно легкого фундамента. В рассматриваемом случае не обойтись без расчетов, которые могут провести только высококвалифицированные специалисты.

Если толщина плиты менее 0,1–0,15 м, то, вероятнее всего, проектное сооружение является слишком массивным для плитного фундамента и для участия в исследовании грунта и проектирования силовой конструкции нужно пригласить опытных специалистов.

Пример расчета

Заданные условия:

  • дом 2 этажа площадью 6 на 9 м;
  • стены из газосиликатных блоков;
  • несущая перегородка – одна;
  • толщина стен – 0,3 м;
  • высота сооружения – 5,5 м;
  • высота фронтона – 1,0 м;
  • крыша – кровельная черепица;
  • несущий слой – глина (справочное удельное давление – 0,25 кг/см 2 ).

В первую очередь находят общий вес сооружения, а именно:

  • суммарная площадь всех стен (с фронтонами и перегородками, но без проемов окон и дверей) — 182 м², а их общая масса 182 × 180= 32 760 кг;
  • площадь монолитного перекрытия за вычетом лестничного проема ~ 50 м². Тогда общая масса будет равна 50 × (500 + 210) = 35 500 кг;
  • площадь чердачного перекрытия — 54 м 2 , тогда масса 54 × (150 + 105) = 13 770 кг;
  • эксплуатационная нагрузка 1-го этажа – 54 × 210 = 11 340 кг;
  • площадь крыши — 71 м 2 , тогда масса вместе с весом снежного пласта 71 × (30 + 100) 9 230 кг;
  • общая масса строения, полученная суммированием результатов предыдущих вычислений (102 600 кг).

Массы рассчитывают исходя из габаритов и удельного веса использованных строительных материалов (справочная информация).

Далее, исходя из условий проекта, находят площадь монолита (54 м²) и делят на нее суммарный вес дома:

До рекомендованного удельного давления для грунта не хватает 0,06 кг/см 2 . Находят массу плиты, умножая полученное значение на площадь основания, которое переводят в квадратные сантиметры:

Находят объем плиты, делением массы на плотность железобетона:

Определяют искомую высоту делением объема на площадь основания:

Для заданных условий можно рассмотреть два варианта, когда высота плиты будет равной 0,2 или 0,25 м. В первом случае ее масса составит 27 000 кг, а значит вместе с фундаментом здание будет оказывать давление, равное:

Разница с рекомендованным значением составит:

Полученный результат удовлетворяет проектным условиям и позволяет сэкономить на количестве бетона, поэтому принимают высоту плиты равной 0,2 м.

Заключение

Толщина плиты фундамента является важным показателем, поскольку от него зависит прочность и надежность всей конструкции.

Значение параметра будет варьироваться в коротких пределах, как правило, от 0,15 до 0,35 м, но во много определяться такими факторами, как вес конструкции, тип грунта, схема армирования и т.д. Поэтому, чтобы построить крепкий дом на плитном фундаменте, нужно со всей ответственностью отнестись к расчету толщины железобетонного монолита.

Ссылка на основную публикацию