Как рассчитать прочность фундамента | Remstr-u.ru

В этой статье:

Как рассчитать фундамент под дом с помощью простых формул

Как правильно рассчитать стоимость фундамента под дом, я уже рассказывал на конкретных примерах в одной из предыдущих статей. В этой статье поговорим о расчете размеров и свойств самого фундамента.

Влияние грунта на глубину заложения фундамента

Зависимость выбора типа фундамента от вида грунта, хорошо описана в статье Фундамент под дом из пеноблоков на различных грунтах, а какие вообще бывают типы фундамента, для каких построек они предназначены, а так же об их достоинствах и недостатках, я рассказывал в статье Типы фундамента под дом в современном строительстве.

Грунт оказывает самое непосредственное влияние, как на тип фундамента, так и глубину его заложения.

Глубину заложения столбчатого или свайного фундамента рассчитывать не имеет смысла, как правило, столбы (сваи) закладываются ниже глубины промерзания на 30-40см, но обязательно на твердый грунт.

Плитный фундамент закладывается на глубину, зависящую исключительно от толщины монолитной плиты.

Остается разобраться с глубиной заложения ленточных фундаментов, в зависимости от типа грунта. Расчет заглубления такого фундамента производится на основании рекомендательной таблицы:

Расчет фундамента по несущей способности грунта (вычисляем необходимую площадь опоры)

Рассчитать фундамент по несущей способности грунта очень просто, несмотря на видимую сложность и большой объем. Весь расчет сводится к определению минимальной площади основания фундамента под дом, при которой грунт без проблем выдержит всю массу дома, но все же что бы не запутаться, давайте обо всем по порядку.

Сама формула для расчета минимальной площади основания фундамента выглядит следующим образом:

S > γn · F / (γc · R0)

γc — коэффициент условий работы

γn = 1,2- коэффициент надежности

F — нагрузка на основание (вес дома + вес фундамента + различные дополнительные нагрузки)

R0 -расчетное сопротивление грунта под основанием фундамента

S — площадь основания фундамента (см2)

Теперь давайте разберемся, где нам взять все эти страшные значения из формулы, чтобы рассчитать площадь основания фундамента.

Коэффициент условий работы γc

Коэффициент условий работы можно взять из этой таблицы:

Грунт	Тип грунта	Коэффициент
Пески	Крупные, нежесткие и жесткие длинные сооружения	1,4
Мелкие, любые сооружения	1,3
Крупные, жесткие длинные сооружения	1,2
Глина	Слабопластичная, нежесткие и жесткие короткие строения*	1,2
Пластичная, нежесткой конструкции сооружения (деревянные), жеской конструкции длинные**	1,1
Пластичная, жеская конструкция стен (кирпичные)	1,0

* — короткие строения у которых соотношение длины к высоте менее 1,5

** — длинные строения у которых соотношение длины к высоте более 4

Рассчетное сопротивление грунта под основанием фундамента R0

Так как масса всего дома будет практически полностью опираться на грунт под основанием фундамента, необходимо знать расчетные сопротивления различных грунтов на глубине, равной глубине заложения фундамента.

Если фундамент планируется углублять на 1,5м и более, то расчетное сопротивление грунта можно взять напрямую из таблиц.

Таблица для гравийных грунтов и песков:

Очень часто у нас на участке встречаются глинистые грунты. Для глинистого грунта расчетное сопротивление можно взять из этой таблицы:

Эти табличные данные можно напрямую использовать, в случае заложения фундамента на глубину 1,5м и более. В случаях заложения фундамента на меньшую глубину, плотность грунта под подошвой фундамента будет отличатся, а значит и будет отличатся и расчетное сопротивление грунта.

Для того, чтобы рассчитать фундамент, заложенный на глубину менее 1,5м, воспользуемся простой формулой

R = 0,005*Ro *(100 + h/3)

Ro — значение из предыдущих таблиц

h — глубина заложения фундамента

Как рассчитать массу дома с фундаментом F

Конечно, рассчитать абсолютно точную массу всего дома будет практически не возможно, в течение года масса дома будет постоянно меняться. Так, например, зимой дом будет тяжелее из-за снега на крыше, который тоже, в конечном итоге, опирается на фундамент дома.

Но приблизительную массу дома, со всеми дополнительными нагрузками, рассчитать не составит труда, тем более что некоторые значения берутся приближенно с максимальным запасом.

Что учитывается при расчете массы дома

При расчете учитывается все, что опирается на фундамент, а именно:

полная нагрузка конструкции, включающая в себя массу стен с отделкой, перекрытия, кровлю, а так же и сам фундамент
максимальная нагрузка от находящихся в доме объектов, передающих вес на фундамент дома (лестницы, камины, объекты интерьера и т.д.)

Определяем массу стен

Каждый строительный материал имеет свой удельный вес, измеряется он в килограммах на один кубический метр. Например, у железобетона удельный вес – 2500 кг/м3, это значит, что один кубический метр бетона весит 2500 кг.

В СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» в приложении №3 «Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций» вы сможете найти удельный вес основных строительных материалов, но эти СНиП 1979 года, с того момента на строительном рынке появилось множество совершенно новых материалов. В связи с этим, физически невозможно написать удельный вес для каждого, да и такой точный расчет для индивидуального жилого малоэтажного дома, где учитывается вес растворных швов, гвоздей, скоб и т.д. – нецелесообразен.

В интернете в свободном доступе вы без труда найдете удельный вес любого интересующего вас материала, ну а если вы уже на 100% решили, из чего будете возводить свой дом, то удельный вес можно уточнить у производителя или продавца.

Для приблизительных расчетов можно воспользоваться таблицей, где указан вес одного квадратного метра стены (не путайте с удельным весом), а вам необходимо будет только подсчитать общую площадь всех своих стен и умножить на значение из таблицы.

Таблица веса квадратного метра стены при толщине стены 15см.

Площадь стен считается вместе с оконными проемами, т.е. просто умножаем высоту стены на ее длину без вычета проемов. Это необходимо для запаса прочности в расчетах.

Рассчитываем удельный вес перекрытий

Для того чтобы не рассчитывать массу отдельно по каждому материалу для перекрытия, можно воспользоваться приближенной таблицей, в которой указан примерный удельный вес одного квадратного метра перекрытия, для того, чтобы рассчитать полный вес всего перекрытия, необходимо его площадь умножить на данные из таблицы.

В этой таблице уже учтена с запасом нагрузка от бытовых объектов находящихся на перекрытии, поэтому дополнительно считать, сколько весит ванна, а сколько холодильник – не требуется.

Расчет удельного веса кровли

Для расчета нагрузки от кровли, надо знать из какого она материала будет построена, а так же необходимо посчитать площадь крыши. Затем площадь крыши умножить на данные взятые из этой таблицы:

Кроме нагрузки самой кровли, на фундамент в зимний период будет так же действовать нагрузка создаваемая снегом.

Расчет снежной нагрузки в зимний период

Для расчета снежной нагрузки, нам понадобятся данные из прошлой формулы, а именно площадь крыши, которую необходимо умножить на данные из таблицы:

Расчет веса фундамента

Здесь все просто, необходимо рассчитать объем в кубических метрах всего фундамента, т.е. сколько бетона потребуется для заливки, с учетом цокольной части, а затем полученную цифру умножить на 2500.

Почему на 2500? Потому что у железобетона удельный вес составляет 2500 кг в одном кубическом метре.

Итоговый расчет веса всего дома

Теперь все данные необходимо сложить, т.е.:

вес стен
вес перекрытий
вес кровли
снеговую нагрузку
вес фундамента

Пример расчета полной нагрузки дома на грунт:

Не волнуйтесь, если в ваших расчетах будут совершенно другие значения и в других пропорциях. В таблице приведены численные значения — взятые из головы (примерные). Не нужно опираться на них при своих расчетах.

Окончательный расчет минимальной площади подошвы фундамента под дом

Напомню формулу для расчета площади основания фундамента и приведем пример расчета простого фундамента:

S > γn · F / (γc · R0)

γn -коэффициент надежности для запаса прочности, постоянная величина равная 1,2

R0 — расчетное сопротивление грунта под основанием фундамента, берется из таблицы, для примера возьмем его равным 2,5

F — полная нагрузка дома, из последней таблицы возьмем примерно подсчитанную массу всего дома, у нас она равна150 000 кг

γc — коэффициент, зависящий от грунта и самого строения, взятый из таблицы вверху статьи, давайте для примера примем его равным 1,1

Теперь остается только подставить все значения в формулу:

S > 1,2 · 150 000 / 1,1 · 2,5 = 65 454 см2

Давайте полученное значение округлим до 66 000 см2.

Не волнуйтесь, что получилось такое большое страшное значение, не забывайте, что это значение минимальной площади в см2, а чтобы перевести его в м2 надо разделить на 10 000.

66 000 / 10 000 = 6,6 м2

Для того чтобы рассчитать площадь основания ленточного фундамента, достаточно общую длину всей закладываемой ленты умножить на ширину. Т.е. допустим у вас длина всей ленты 50м, а ширина — 0,4м.

Расчитаем площадь опоры фундамента на грунт умножив 50*0,4 = 20м2 . Это говорит о том, что наш будущий фундамент подходит под наш расчетный дом с большим запасом, почти в три раза. А это, в свою очередь, означает, что можно уменьшить площадь опоры.

Длину мы не уменьшим, скорее всего, а ширину вполне возможно.

При расчете столбчатого фундамента таким образом подбирают количество столбов, т.е. у нас известна площадь опоры одного столба, нам необходимо чтобы сумма площадей всех столбов была больше расчетной. И чем больше будет запас прочности, тем естественно будет лучше.

Подведем итог расчета фундамента

Как видите, очень много всего написано, но это не от сложности расчетов, а из-за множества различных типов грунтов, строительных материалов и т.д. Сам расчет заключается нахождении по таблицам значений и в подстановке их в формулу.

Конечно, это очень приблизительные расчеты, но они уже учитывают приличный запас по прочности, поэтому проделанной работы вполне хватит для того, чтобы рассчитать фундамент под частный дом малой этажности.

Источник: http://postroj-sam.ru/fundament-doma/kak-rasschitat-fundament-pod-dom.html

Расчет ленточного фундамента на прочность — Фундамент своими руками

Ширина ленточного фундамента bf определяется по формуле

, м, (61)

Затем находится расчетное сопротивление R по формуле (7) [20] и уточняется размер ширины фундамента путем подстановки в формулу (7) [20] вместо R значения R. При внецентренно нагруженном фундаменте находят краевые напряжения Pmax и Pmin по формуле

, (62)

где – момент сопротивления подошвы условного фундамента.

Делается проверка следующих условий:

Расчёт осадки ленточных фундаментов

Расчет осадки ленточных фундаментов производится по аналогии со столбчатыми фундаментами. При этом должны учитываться погонные нагрузки, приложенные на обрез фундамента, распределенные на один погонный метр или на участке между серединами соседних простенков стены.

Расчет прочности нормальных сечений ленточного фундамента

Расчет сводится к определению требуемой площади арматуры вдоль длинной стороны фундамента (рис. 15).

Рассчитываем только подушку, выступы которой работают как консоли, загруженные реактивным давлением грунта PI (без учета массы веса тела подушки и грунта на её обрезах)

, кПа, (63)

где gf = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке; NII – погонная нагрузка на обрез фундамента при расчете по второй группе предельных состояний; Af = bf ×1 п.м. – площадь фундамента, м 2 .

Сечение арматуры подушки подбираем по моменту консоли в сечении I-I по формуле

, кН×п.м. (64)

Определяем значение am по формуле

, (65)

где Rb – расчётное сопротивление осевому сжатию (призменная прочность бетона), кПа, определяется по табл. 13 [22]; l1 – ширина сжатой зоны (в верхней части) сечения ленточного фундамента равная 1 п.м.; h – рабочая высота рассматриваемого сечения, см; b1 – вылет консоли, м, определяется по формуле

, (66)

где bf и bc – соответственно ширина подошвы фундамента и стены (колонны).

По табл. 20 [14] в зависимости от am(А) определяем n и по формуле вычисляем площадь арматуры As:

, см 2 , (67)

где Rs – расчетное сопротивление арматуры для предельных состояний первой группы, кПа (кгс/см 2 ), определяется по табл. 22 [22].

По сортаменту арматурной стали подбираем расчетную арматуру.

7.4. Расчет прочности ленточных фундаментов

на действие поперечной силы

При расчете наклонных сечений на действие поперечной силы должно соблюдаться следующее условие:

Расчет на действие поперечной силы НЕ ПРОИЗВОДИТСЯ при выполнении следующего условия:

где k1 – коэффициент, для тяжелого бетона принимается равным 0,75;

Rbt – сопротивление осевому растяжению бетона.

Расчет свайных фундаментов зданий и сооружений следует начинать с определения (назначения) глубины заложения dp подошвы ростверка FLp из условий рекомендуемых пп. 2.25 ¸ 2.33 [20].

Затем определяется длина сваи l, назначаемая из условий выбора инженерно-геологического элемента ИГЭ по глубине грунтового массива с наиболее приемлемым условным расчетным сопротивлением R по эпюре на рис. 16.

Острие сваи, в первом приближении, располагаем в ИГЭ с R, значение которого наибольшее из массива грунта под ростверком. Величина анкеровки lанк острия сваи из условия погружения принимается:

– на глубину не менее 0,5 м в крупнообломочные грунты, гравелистые, крупные и средней крупности песчаные грунты и глинистые грунты с показателем текучести JL £ 0,1;

– на глубину не менее 1 м – в остальные грунты.

Оголовок сваи при свободном сопряжении с ростверком должен быть заделан в ростверк на глубину lзадел. = 5 ¸ 10 см. Тогда из рис. 16 имеем:

+ 1,2 + 0,35 + 0,1 = 5,65 м, принимаем сборную железобетонную сваю

Определяем несущую способность призматической висячей сваи или сваи трения по глубине основания. Для этого используем практический метод, основывающийся на табличных данных [21].

, кН. (70)

Обозначения, входящие в формулу, приведены в формуле (3) [21]. Далее рассчитывается допустимая нагрузка Nd, кН на сваю, по формуле

, кН, (71)

где gk – коэффициент надежности (если несущая способность Fd определена расчетом или по результатам динамических испытаний без учета упругих деформаций грунта, gk = 1,4; если Fd найдена по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или зондом статического зондирования, а также по результатам динамических испытаний с учетом упругих деформаций грунта, gk = 1,25; если Fd определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой, gk = 1,2).

По величине допустимой нагрузки определяется количество свай n, шт, по формуле

, шт. (72)

Результат округляется до целого числа свай. Например: NI = 1500 кН, Nd = 430 кН, тогда 3,488 шт, принимаем n = 4 шт.

Для столбчатых ростверков оптимальное количество свай должно быть от 3-х до 5-ти штук. Оптимальное расположение свай под ленточными ростверками может быть в один ряд, два или три.

После определения количества свай следует решить вопрос об их размещении в плане и конструирование ростверка.

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

определение несущей способности почвы;
допустимая деформация грунта.

Расчет ленточного фундамента.

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

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

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

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

Данные для вычисления характеристик ленты

Примеры расчета оперируют такими данными, как:

Пример расчета бетона на ленточный фундамент.

проект здания;
снеговая нагрузка;
отметка промерзания почвы;
уровень грунтовых вод;
характеристики грунта.

Ленточный фундамент рассчитывается в четыре этапа:

вычисление общей нагрузки на основание: масса конструкций коттеджа, эксплуатационные нагрузки (пользователи, мебель, интерьер), снеговая, ветровая нагрузка;
определение удельного давления подошвы основания на почву;
вычисление геометрических размеров ленты;
корректировка геометрии по результатам предыдущих расчетов.

Пример расчета коттеджа класса эконом оперирует такими конструктивными элементами, как:

фундамент;
цоколь;
перекрытие нулевого уровня;
коробка дома;
перегородки;
облицовки, кровля;
лестницы (наружные, внутренние);
тепло-, паро-, шумо- и гидроизоляция;
прочие конструкции (печь, камин, климатическое оборудование, отопительные котлы, коммуникации)

Ленточный фундамент виды и формы.

На этом этапе расчета ленточного фундамента потребуются чертежи (либо эскизы) с точными размерами. По ним высчитывается объем используемых конструкционных материалов.

Для облегчения проектирования в сети существуют бесплатные сервисы для подсчета объемов бетона, количества кирпича, пиломатериала. После получения значений объемов конструкций цифры умножаются на плотность материалов, из которых они изготовлены.

Полученный вес фундамента, перегородок, стен, перекрытий, кровли умножается на коэффициенты надежности, различные для отдельных конструкционных материалов:

металл — 1,05;
дерево, камень, железобетон, бетон — 1,1;
заводские ж/б конструкции — 1,2;
железобетон, залитый в пятне застройки — 1,3;
грунт — 1,1;
легкие материалы — 1,3.

Плотность материалов берется из таблиц справочников либо СНиП. Например, бетоны, в зависимости от наполнителя, могут существенно отличаться этой характеристикой (от 1,8 до 2,5 т в кубе объема). Параметры ленты задаются исходя из характеристик грунта, ширины стеновых материалов.

Порядок вычисления характеристик ленты

Пример расчета для одноэтажного коттеджа 10 х 10 м с единственной перегородкой, высотой потолков 3 м выглядит следующим образом:

Схема ленточного фундамента.

площадь S = (10 м х 4 шт) х 3 м + 10 м х 3 м = 150 м 2 . Ленточный фундамент в случае использования кирпичной кладки в полкирпича будет испытывать нагрузку.
0,75 т/м 2 х 150 м 2 = 112,5 т. При площади дома в 100 квадратов, с перекрытием чердака из досок по балкам, цоколя ж/б плитой добавится нагрузка.
100 м 2 х 150 кг/м 2 + 100 х 500 = 65 т. Расчет ленточного фундамента будет неполным без учета кровли, вес которой складывается из материалов стропил, самой кровли. Причем крыша опирается на стены под некоторым углом, поэтому ее площадь больше площади этажа, 120 квадратов при углах наклона скатов 30˚. В данном случае для стропильной системы потребуются:

брус 15 х 10 см — 10 шт;
доска 20 х 5 см — 32 шт.

Нагрузка от стропильной системы составит:

При использовании легкого ондулина добавляется еще 0,6 т.

Для расчета снеговой нагрузки используются таблицы СНиП, в которых приведены данные по регионам строительства. Для Краснодара это 120 кг на квадрат, поэтому итоговый результат будет равен:

Схема монтажа фундамента.

Аналогично вычисляется снеговая нагрузка, для этого также потребуются нормативы СНиП. В данном случае для расчета потребуется площадь фасадов:

Нагрузка от мебели в примере составит 100 м 2 х 195 кг/м 2 = 19,5 т.

Полный вес дома составил 227,91 т, ленточный фундамент передает нагрузки на почвы с разным сопротивлением грунта, значения которых сведены в таблицы СНиП.

Например, для крупного песка это 5 единиц, для гравия с пылевато-глинистым наполнителем — 4 единицы, щебня с песком — 6 единиц. Несущая способность почвы должна быть больше полного веса дома, умноженного на коэффициент 1,3 (в нашем случае — 296,28 т).

Исходя из полученных значений расчетного сопротивления, полного веса дома, можно скорректировать ширину фундамента:

Значение округляется в большую сторону до 60 см. Следует помнить, что ширина ленты всегда больше толщины кладки. Ширина стен зависит от характеристик материала, так как ни один из них не обладает универсальными качествами. Стены должны быть:

- - прочными — для опирания тяжелых стропильных систем, кровли, перекрытий;
  - теплыми — конструкционные материалы обладают высокой теплопроводностью, поэтому требуют дополнительной теплоизоляции;
  - красивыми — фасады должны обладать художественной ценностью.

Источник: https://postroifundament.ru/raschet-lentochnogo-fundamenta-na-prochnost.html

Пример расчета ленточного фундамента по несущей способности грунта для дома из кирпича

mr.L

В данной статье приведена методика расчета фундамента для дома из кирпича по несущей способности грунта. Мы расскажем какие основные данные необходимо учитывать, при расчете фундамента, как правильно эти данные обрабатывать и на что обращать внимание. Эта статья поможет Вам самостоятельно рассчитать фундамент дома из кирпича.

Описание дома

Одноэтажный дом из кирпича. Состав помещений изображен на чертеже. Площадь нетто — 84,1 м2. Площадь жилая — 72,6 м2. Площадь крыши — 175,8 м2. Габаритные размеры дома: 8,9 х 11,9 х 5,55 м.

Общий вид дома

Планировка

Разрез дома

Схема фундамента дома 8,9 м х 11,9 м.

Строительство дома предполагается на мелкопесчаном грунте. Объективные данные: глубина промерзания до 1,4 м; расстояние от планировочной отметки до уровня грунтовых вод в период промерзания грунта превышает расчетную глубину промерзания более чем на 2 м. Место строительства – Московская область.

Учитывая объективные данные, принимаем глубину заложения фундамента 1 м, шириной 0,4 м (предварительные данные). Длина фундамента согласно принятой схеме — 53,5 м. Общая площадь подошвы фундамента: длина 53,5 м х ширина 0,4 м = 21,4 м2 .

Элементы конструкции и применяемые материалы:

фундамент – ленточный, монолитный железобетонный;
цоколь – полнотелый кирпич;
наружные стены — полнотелые кирпичи (в 2 кирпича) с утеплением, внутренние стены — пустотелые кирпичи (в 0,5 кирпича);
конструкция крыши — деревянная, двухскатная. Угол наклона – 30 градусов. Объем древесины стропильной конструкции крыши: 13,9 м3;
окна — деревянные, двойные. Двери наружные — металлические, внутренние — деревянные;
кровля — керамическая черепица;
фасад — тонкослойная штукатурка;
отопительный котел установлен на отдельный фундамент;
пол – деревянный брус, половая доска;
потолочное перекрытие – плиты перекрытий из газобетона;
цокольное перекрытие – плиты перекрытий из газобетона;
утеплитель, гидроизоляция.

Расход строительных материалов и их вес(а):

бетон марки М 150 для ленточного ЖБ монолитного фундамента. Объем фундамента (предварительный) определяем расчетом: ширина 0,4 м х высота 1,0 м х длина 53,5 м = 21,4 м3. Удельный вес железобетона – 2500 кг/м3 или 2,5 т/м3 (по данным СНиП II-3-79). Считаем вес фундамента: объем 21,4 м3 х 2500 кг/м3 = 53500 кг или 53,5 т (предварительные данные);
кирпич керамический полнотелый одинарный М 125 (ГОСТ 530-2007) для наружных стен, толщиной в 2 кирпича. Длина периметра стен составит 11,9 +11,9 + 8,9 + 8,9 = 41,6 м. Высота стен – 2,6 м . За вычетом окон и дверей объем стен составит 41,6 х 2,6 х 0,5 = 44,7 м3. На 1 м3 , сплошной стены необходимо 394 штук одинарного кирпича и раствора 0,240 м3. Всего необходимого кирпича 44,7 х 394 =17612 штук. При весе 1 кирпича 3,4 кг, вес наружных стен составит 17612 х 3,4 = 59880 кг . Или 59,9 т.

На 1 м3 кладки необходимо цементного раствора — 0,240 м3. Удельный вес цементно-песчаного раствора 1,8 т/м3 (по данным СНиП II-3-79).

На наружные стены потребуется 44,7 х 0,240 =10,7 м3 раствора. Всего вес раствора на наружные стены составит 10,7 х 1,8 = 19,3 т.

Общий вес наружных стен составит 59,9 + 19,3 = 79,2 т;

кирпич керамический полнотелый одинарный М 125 (ГОСТ 530-2007) для цоколя, толщиной в 2 кирпича, высотой в 1 ряд. При периметре фундамента 41,6 м объем цоколя составит 41,6 х 0,5 х 0,130 = 2,7 м3 . На 1 м3 сплошной стены необходимо 394 штуки кирпича и 0,240 м3 раствора. Вес цоколя составит: по кирпичу – 2,7 х 394 =1064 шт. При весе 1 кирпича 3,4 кг это будет 3617 кг или 3,6 т. Цементно-песчаного раствора на 2,7 м3 кладки необходимо 0,65 м3. Это составит 0,65 х 1,8 = 1,17 т раствора. Общий вес цоколя 3,6 + 1,17 = 4,77 т;

кирпич керамический пустотелый одинарный М 100 (ГОСТ 530 – 95) для внутренних стен. Общая длина внутренних стен составляет 39,2 м. При сплошной кладке в пол кирпича, с вычетом объема внутренних дверей, получаем объем внутренних стен 39,2 х 0,120 х 2,6 = 12,2 м3 . На 1 м3 сплошной стены необходимо 420 штук кирпича и 0,189 м3 цементно-песчаного раствора. С вычетом объема внутренних дверей необходимое количество кирпичей составит 3800 штук и цементно-песчаного раствора 1,7 м3. Определяем вес внутренних перегородок. Вес кирпичной кладки 3800 х 2,5 кг (вес 1 кирпича) = 9500 кг , или 9,5 т. Вес раствора 1,7 х 1,8 = 3.06 т. Общий вес составит 9,5 + 3,06 = 12,56 т;

металл. Сталь на металлические двери: 1 — высотой 2,0 м, шириной 0,8 м с металлической коробкой; 2 — двойная высотой 2,0 м, шириной 1,6 м с металлической коробкой. По сертификату производителя их общий вес составляет 290 кг или 0,29 т;
лесоматериалы (хвойных пород) для сооружения: внутренних деревянных дверей, обналички; короба окон из бруса; пола из бруса и половой доски; стропил крыши из бруса, доски, горбыля; фронтона крыши из досок. Обмер всех составных элементов этих конструкций (по выполненным эскизам) составил объем в сумме 19,5 м3. Удельный вес хвойных пород древесины – 500 кг/м3 (по данным СНиП II-3-79). Определяем вес всего использованного лесоматериала — 19,5 х 500 = 9750 кг или 9,75 т;
плиты перекрытий из газобетона. Для потолочного и цокольного перекрытия. Предполагается применить плиты ПП 60.2,5-4,5 (ГОСТ 19570-74). Удельный вес плит 0,63 т/м3. Общая площадь перекрытий составляет 8,9 х 11,9 = 106,0 м2 х 2 = 211,8 м2. При стандартной толщине перекрытия 0,22 м объем составляет 211,8 х 0,22 = 46,6 м3. Общий вес перекрытий будет составлять 46,6 х 0,63 = 29,36 т;
черепица керамическая (ГОСТ 1808—71 ) для покрытия крыши. Вес 1 м2 — 46,5 кг. Общий вес черепицы 175,8 х 46,5 кг = 8174 кг или 8,2 т;
утеплитель для пола. Необходимо утеплить пол площадью 8,9 х 11,9 = 106 м2. Для утепления пола применим маты минераловатные с удельным весом 35 кг/м3, толщиной 0,1 м. При этом вес утепления составит — 0,371 т;
утеплитель для внешних стен. Периметр стен 41,6 м, высота 2,6 м. Общая площадь утепления стен 41,6 х 2,6 = 108,16 м2. Для утепления стен применим ЭППС толщиной 0,1 м и плотностью 35 кг/м3. Вес утеплителя 108,16 х 0,1 х 35 = 0,379 т;
утеплитель для крыши. Крышу будем утеплять по чердачному перекрытию минеральной ватой или ЭППС толщиной 0,2 м и плотностью 35 кг/м3. Площадь утепления 106 м2. Вес утеплителя 106 х 0,2 х 35 = 0,742 т;
гидроизоляция для фундамента и крыши. Для фундамента применяем «Акваизол СБС» (ТУ 30510965-001), в два слоя. Удельный вес материала — 2,5 кг/м2. Длина фундамента 30 м. При укладки «Акваизола» в один слой шириной 0,5 м нам необходимо 53,5 х 0,4 = 21,4 м2 материала, а при двух слоях 21,4 х 2 = 42,8 м2. Вес гидроизоляции составит 42,8 х 2,5 = 107 кг или 0,1 т. Для крыши применим гидроизоляционную мембрану с плотностью 940 кг/м3. Для площади крыши 175,8 м2 вес мембраны 175,8 х 940 х 0,0006 = 99,15 кг или 0,099 т. Общий вес гидроизоляции составит 0,199 т;
остекление. 10 окон. Толщина стекол 4 мм. Общий вес — 980 кг или 0,98 т;
штукатурка, тонкослойная, цементно-песчаная смесь для фасада и внутренних перегородок — 0,62 т.

Общий вес дома с нагрузками

Определяем вес конструкции дома, включая все его элементы.

Эта величина состоит из суммы веса материалов используемых для строительства (а): 53,5 + 79,2 + 4,77 + 12,56 + 0,29 + 9,75 + 29,36 + 8,2 + 0,371 + 0,379 + 0,742 + 0,199 + 0,98 + 0,62 = 200,92 т;

Определяем снеговую нагрузку на дом.

Расчет проводим в соответствии с требованием ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия» раздел 8.

Площадь крыши 175,8 х 160 = 28128 кг , или 28,1 т. Где 160 кг/м2 величина снеговой нагрузки в районе строительства дома.

С учетом угла наклона ската крыши (30 градусов) применяем поправочный коэффициент М = 0,86. 28,1т х 0,86 = 24,1 т.

Определяем полезную нагрузку от мебели, оборудования, количества людей и т. д., все, что будет находиться в доме.

Эта величина (с запасом) принимается равной общей площади дома умноженная на 180 кг/м2. В нашем случае 72,6 х 180 = 13068 кг или 13,0 т. (площадь котельной исключаем, т.к. отопительный котел и коммуникации расположены на отдельном фундаменте).

Итого суммарный вес дома с нагрузками составляет 200,92 +24,1 +13,0 = 238 т.

Рассчитываем удельное давление на грунт

Проводим проверку выбранных размеров нашего фундамента на работоспособность. Проверка проводится по упрощенной методике на соответствие фундамента требованиям ДБН В.2.1.-10-2009 «Основания и фундаменты сооружений». (Приложение Е). (Подробнее смотрите в статье Расчет ленточного фундамента).

Целью расчета является определение соотношения величин удельного давления на грунт под подошвой фундамента от веса дома — Р т/м2 и расчетного сопротивления грунта — R т/м2. Расчетное сопротивление грунта характеризует его способность воспринимать нагрузку от здания без осадки. Величина Р определяется расчетом, а R регламентируется ДБН В.2.1.-10-2009.

Главным требованием для надежной работы фундамента является соблюдение условий, при которых величина P должна быть меньше величины R.

Определяем удельное давление на грунт под подошвой фундамента Р т/м2.

Для этого общий вес дома с нагрузками 238,0 т делим на площадь подошвы фундамента 21,4 м2 получаем Р = 11,12 т/м2.

По таблице Е.2 ДБН находим что R для мелких песков составляет 20,0 т/м2. При определении R, поскольку не проводились геологические исследования грунта, из таблицы выбираем самый минимальный показатель этой величины (показатели пористости, влажности и насыщенности водой грунта).

Как видим R больше Р, что соответствует главному условию надежной работы фундамента.

Для создания запаса прочности фундамента, перекрывающего неточности в выборе исходных данных, необходимо чтобы величина R была на 15-20% больше, чем Р. У нас, при 20% запасе, достаточно выполнить условие — величина Р должна быть не более 16,0 т/м2 (контрольная величина).

Проверка и корректировка размеров фундамента

Исходя из полученных расчетных данных, для экономии средств, целесообразно уменьшить размеры фундамента. Будем поэтапно искать оптимальный вариант.

Уменьшаем ширину фундамента на 15 см (т.е. принимаем ширину 25 см), при этом площадь подошвы фундамента будет составлять 13,4 м2.

Определяем Р, которое будет составлять: 238,0 / 13,4 м2 = 17,76 т/м2, что несколько превышает допустимое Р=16,0 т/м2.

В связи с уменьшением веса фундамента, проведем уточненную проверку Р. Вес фундамента при ширине подошвы — 25 см составит 53,5 х 0,25 х 1,0 х 2,5 = 33,4 т. При этом суммарный вес дома с нагрузками будет 238 — 53,5 + 33,4 = 217,9 т.

Определяем Р — 217,9 / 13,4 = 16,26 т/м2. Эта величина так же выше контрольной контрольной — 16,0 т/м2.

Значит, необходимо увеличть ширину фундамента. Возьмем ширину 0,3 м. Тогда площадь фундамента будет 53,5 х 0,3 = 16,05 м2. Вес фундамента = 53,5 х 0,3 х 1 х 2,5 = 224,63 т. Удельное давление Р = 224,64 / 16,05 = 14 т/м2. Данная величина полностью удовлетворяет контрольной. Полученные результаты расчета могут считаться окончательными.

Источник: http://www.builderclub.com/statia/primer-rascheta-lentochnogo-fundamenta-po-nesushchey-sposobnosti-grunta-dlya-doma-iz-kirpicha

Расчет фундамента дома

Принимая решение выполнения работ по возведению дома своими руками, в первую очередь обращаем особое внимание на обустройство фундамента.

В случае, когда за разработку проекта будущего строения берутся профессионалы, они учитывают все необходимые факторы: тип грунта, климатические условия, планируемую нагрузку и прочее. Особенно если дом планируется с подвалом.

Но данная услуга доступна не всем, поэтому очень часто возникает вопрос, как правильно рассчитать базис дома.

Конечно, можно воспользоваться онлайн калькулятором в сети. Но большинство начинающих строителей принимаются за данную работу самостоятельно. Попробуем привести несколько важных советов, которые помогут правильно рассчитать фундамент для своего будущего дома. В первую очередь рекомендуем подробно изучить все показатели норм, указанных в СНиПах, строительного направления.

Почва

От правильного определения типа почвы зависит выбор фундамента

Самым первым фактором, который следует тщательно изучить – это почва на участке, которая выбрана для постройки дома. От ее типа зависит многое:

тип фундамента;
глубина его залегания;
выбор вида гидроизоляции;
возможность обустройства подвала.

Для того чтобы правильно оценить почву, необходимо выкопать в нескольких местах ямы или пробурить скважины. Расстояния между ними должно быть не менее метра. Грунты на одном и том же участке могут быть различными, а, следовательно, свойства их отличаются.

Очень важно не ориентироваться на свойства грунта соседнего участка и игнорировать обследование своего.

Скважина пробуривается до глубины 2 метров. Такая глубина достаточна для того, чтобы получить представление, какой тип почвы преобладает.

Далее определаются с видом фундамента и глубиной его залегания.

Приведём характеристики самых распространённых типов грунтов и варианты решений относительно расчёта основания дома.

Каменистые и полукаменистые грунты имеют очень высокую несущую способность. Исходя из этого, можно выполнять работы по устройству фундамента любого типа, кроме свайного.

Особенности выбора

Если пучинистый грунт на поверхности, то его можно частично заменить на песок

Другие типы грунтов, песчаные, глинистые, торфяные, суглинки в той или иной мере обладают таким свойством, как пучинистость. Поэтому при выполнении работ по закладке фундамента вне зависимости от того с подвалом или без, обращаем внимание на такие факторы:

На какой глубине залегает пучинистый тип грунта. Если он располагается на поверхности и по всей глубине пробных скважин, то можно какую-то часть заменить, например, на песок и приступить к закладке ленточного основания. Или сразу обустраивать свайный фундамент.
Изучить уровень залегания грунтовых вод. Чем выше они проходят, тем меньше типов фундаментов подходят для закладки. Если воды проходят на глубине одного метра, то лучше выбрать плитный фундамент. Об обустройстве подвала не может быть и речи.Если ниже, то можно остановиться на мелкозаглублённом ленточном основании.
Уровень промерзания почвы. В случае, когда пучинистый грунт залегает на глубину промерзания почвы, то его следует заменить. В противном случае обустраивают заглублённое ленточное основание или фундамент с применением свай. В отдельных случаях можно выбрать мелкозаглублённый плитный фундамент.

При расчётах необходимо учитывать все три фактора одновременно.

Площадь подошвы основания

Одним из важных фактов расчёта фундамента является площадь его подошвы. Перед началом выполнения работ необходимо понимать, как правильно распределить нагрузку на грунт. Рассчитывается данная величина по специальной формуле, представленной ниже.

Площадь подошвы рассчитывается для того, чтобы основание с его несущей нагрузкой не продавливал грунт. Не учитывают показатели данной величины только при обустройстве плитного фундамента, так как здесь задействуется достаточная площадь для распределения нагрузки. Но в таком случае исключается устройство подвала.

Сопротивление грунтов

Показатели сопротивления нагрузке каждого типа грунта зависят от того, насколько глубоко находятся его залежи, а также от показателей его плотности и пористости. С увеличением глубины увеличивается и коэффициент сопротивления.

Поэтому, если планируется выполнение работ по закладке фундамента на глубину менее полутора метра, то сопротивление грунта необходимо рассчитать по формуле

R0 – расчётное сопротивление, которое можно определить по таблице, приведённой ниже

H – показатель глубины закладки фундамента в соответствии с нулевым уровнем земли (см).

Также следует учитывать, что на сопротивление нагрузке влияет уровень влажности почвы. Поэтому не следует игнорировать уровень прохождение грунтовых вод.

Понятно, что при произведении самостоятельных расчётов придётся приложить немало усилий. Поэтому для облегчения работы можно использовать онлайн калькулятор. Подробнее о расчете сопротивления грунта смотрите в этом видео:

Общая нагрузка на грунт

Важное значение имеют показатели нагрузки на грунт будущего здания. В расчёты следует включить такие факторы:

Общая нагрузка будущей конструкции, с учётом примерной нагрузки основания. Обращаем внимание, будет ли обустраиваться подвал. Для этого необходимо опираться на данные, представленные в таблице ниже.
Суммарную нагрузку используемых элементов в быту, такие как камины, печи, мебель, люди и прочее.
Сезонные нагрузки. Например, снежные покровы. Показатели для каждой климатической полосы различно. Так, для средней полосы – 100 кг/м2 кровли, для южной – 50 кг/м2, для северной – 190 кг/м2.

Значение площади подошвы фундамента определяет показатели ширины траншеи для ленточного основания и площади опоры для столбчатого или свайного фундамента. Если возникают затруднения расчёта, рекомендуем обратиться к онлайн калькулятору.

Учимся на примере

Предлагаем рассмотреть процесс расчёта на определённом примере. Выполним вычисления для фундамента дома габаритами 6×8 м с обустройством одной несущей стены внутри и без устройства подвала. О том, как самостоятельно рассчитать фундамент, смотрите в этом видео:

После вычисления веса дома и других общих нагрузок получили показатель равный 160000 кг.
После исследование типа грунта, определили, что преобладает глина влажная. Её показатели сопротивления по таблице равна 6кг/см2. Коэффициент условий – 1. Коэффициент надёжности – 1.2.
Подставив все показатели в формулу, получим S=(1,2*160000):(1*6)=32000(см2)=3,2(м2).
Теперь определяем ширину траншеи для ленточного фундамента. Общая длина ленты составляет примерно (6+8)*2+6=34 (м). Слагаемое 6 вне скобок определяет длину внутренней несущей стены. Таким образом, ширина траншеи составит 3,2/34=0,1 (м).
Для деревянного домика, рассчитав площадь подошвы получаем показатель 1 м2. Теперь приступаем к вычислению количества необходимых свай. Обращаем внимание на о, что в данном случае устройство подвала довольно сложный процесс. Учитывая, что для одной сваи необходимо основание площадью 0,07 м2, получаем 1/0,07=15 свай.

Обращаем внимание, что это минимальный показатель, который обеспечит равномерное распределение нагрузки. Но, устраивая фундамент, учитываем ширину стены и другие показатели.

Итак, производя расчёты для фундамента, следует несколько раз перепроверить показатели. Насколько правильно выполнены вычисления, зависит надёжность и безопасность будущей конструкции. Также немаловажный фактор – это расчёт закупок материалов для выполнения работ по закладке фундамента.

Источник: http://FundamentAya.ru/dop/raschet/fundament_rasschitat.html

Расчет фундамента — основные методики, формулы, таблицы и правила определения расхода материала (90 фото)

С расчетов начинаются непосредственно строительные работы. Чтобы рассчитать фундамент для одно- или двухэтажного дома, помощь квалифицированных специалистов, возможно, не понадобится. Однако при сложных вариантах расчета, к примеру, трехэтажной виллы на склоне холма на свайном фундаменте, лучше не экономить на специалисте.

Выбор типа фундамента

Перед тем, как начать расчеты, необходимо выбрать тип используемого фундамента соответственно обстоятельствам:

Ленточный фундамент – самый универсальный тип, поскольку является надежным и долговечным, подходит для зданий любой высотности, в здании можно обустроить подвал. Минусом является большой расход материалов и громоздкость конструкции. Представляет собой заглубленную в землю ленту из армированного бетона, вылитую на подушке из песка и щебня.

Столбчатый фундамент – представляет собой заглубленные в землю на определенном расстоянии друг от друга бетонные столбы, соединенные балками. Подходит для возведения малоэтажных (1-2 этажа) домов из бруса, из сип-панелей, или срубов. Данный вид фундамента подойдет для почв, где нет резких температурных колебаний.

Плиточный – требует предварительного заглубления грунта, а неровности почвы под ним выравниваются подсыпкой песка, щебня или бетона.

Плита для фундамента предварительно армируется. Применяется для строительства массивных 2-3-х этажных зданий. Самый затратный вариант относительно других видов.

Свайный – состоит из соединенных балками и железобетонными плитами свай. Применяется в условиях зыбких почв, для строительства легких многоэтажных зданий. Монтаж свай требует применения множества строительной техники и обходится недешево.

Нюансы расчета

Расчет заложения фундамента производят, учитывая такие нюансы:

глубину залегания грунтовых вод;
глубину промерзания грунта в данном регионе согласно таблицам;
рельеф местности и состояние грунта;
наличие или отсутствие подвала;
наличие подземных коммуникаций – кабелей, трубопроводов рядом с местом строительства.

Расчет нагрузки на фундамент

В качестве примера для расчета будет рассмотрено одноэтажное здание 6X8 метров с высотой потолков 3 метра, длина простенков в доме составляет 10 метров, а толщина 0,1 м. Нагрузка на фундамент рассчитывается следующим образом. Длина стен равна:

L=6+8+6+8+10=38

После этого вычисляется объем стен, в данном случае считается, что они все толщины 10 см:

V=L*H*T V=38*3*0.1=11.4 м3.

Из таблиц берется коэффициент плотности материала P, из которого выполнены стены, и масса стен обсчитывается по формуле:

M=V*P.

Вес перекрытий и кровли высчитывается при помощи таблиц, умножая их предварительно высчитанную площадь на удельный вес материала, из которого они состоят.

При расчете нагрузки на фундамент производится учет снеговой и ветровой нагрузки, а также находящихся в здании людей и предметов интерьера.

Расчет нагрузки на грунт

Производится данный обсчет, чтобы выяснить, не является ли здание слишком тяжелым для данного типа грунта. Нагрузка на грунт складывается из масс фундамента и здания. Масса фундамента вычисляется умножением объема на удельную плотность.

При этом у почвы согласно таблицам есть допустимая максимальная нагрузка на м2. Высчитывается нагрузка путем деления массы здания вместе с фундаментом на общую площадь подошвы основания.

Нагрузку на грунт можно уменьшить следующими способами:

Сделать ленту в основании трапециевидной с расширением книзу.
При использовании столбчатого основания сделать большее число и габариты столбов.

Расчет количества арматуры для ленточного фундамента

Для ленточных фундаментов применяют два армирующих пояса и арматуру толщиной до 12 мм. При наборе каркаса следует помнить, что вертикальные и поперечные прутья подвергаются меньшей нагрузке, чем продольные.

В качестве вертикальных и поперечных прутьев подойдет катанка, а для горизонтальных применяют рифленую арматуру. Ставятся продольные пруты не реже чем через 40 см, но не менее двух прутков.

Высчитывается необходимое количество рифленой арматуры, перемножая длину ленты на количество рядов прутьев. Поперечные прутки ставятся через каждые 50 см, отступив по 5 см от стенок основания.

Длина катаной арматуры считается по количеству поперечных прутков, умноженных на длину поперечного прутка, и количеству вертикальных прутков, умноженных на длину вертикального прутка. Конструкция собирается при помощи вязальной проволоки, ее количество обсчитывается из расчета около 30 см проволоки на одну скрутку.

Расчет бетона на фундамент производится так — количество использованного бетона равняется объему фундамента. Метод расчета объема фундамента – вычисляется площадь геометрической фигуры, которую он собой представляет (в данном случае произведение длины ленты на ее ширину). Площадь затем умножается на высоту заливки бетона.

Фото советы по расчету фундамента

Источник: http://mojdominfo.ru/raschet-fundamenta/