Формулы для расчета фундамента

Как произвести расчет нагрузки на фундамент

Фундамент – один из самых важных элементов предстоящей постройки.Если он спроектирован с ошибками, то в будущем могут возникнуть большие проблемы.

Выбор того или иного фундамента определяется прежде всего типом грунта.

А величина его заглубления в основном зависит от глубины промерзания почвы и насколько близко к поверхности находятся грунтовые воды.

Уметь рассчитывать фундамент необходимо для того, чтобы со временем строение не деформировалось, не просело и не разрушилось. Не менее важно это и для оптимального использования стройматериалов и экономии средств.

Профессионально рассчитать фундамент может только специалист, но, вооружась строительным справочником или другими нормативными документами, можно сделать прикидочные расчеты, достаточно близкие к реальным.

Очень важно определить какой должна быть нагрузка на основание фундамента, чтобы грунт не просел под его давлением. Удельное сопротивление грунта – справочная величина и ее можно найти в нормативной документации.

Чтобы вычислить нагрузку P, приходящуюся на основание фундамента нужно выяснить вес всего того, что находится над ним. А именно, вес здания P₁ и вес самого фундамента P_f. Формула расчета нагрузки на фундамент выглядит так:

Определяем приблизительный вес здания P₁

Он включает в себя суммарный вес его составляющих. Всех стен, перекрытий, отделки, окон и дверей, потолка и крыши, лестниц и используемого крепежа, тепло- и гидроизоляционных материалов.

Если применяются стандартные строительные элементы (блоки фундамента, балки, тепло- и гидроизоляционные покрытия, листы ДВП и т.д.), соответствующие нормативным документам, то вес определяется по их размерам и количеству.

Следует учесть полезную нагрузку, создаваемую мебелью, бытовыми приборами, а также максимальным количеством людей, которые могут одновременно находиться в доме. Для прикидочных расчетов ее величина обычно принимается равной произведению общей площади дома на 0,180 т/м2.
Используя нормативные данные по региону, где планируется строительство, определяем снеговую нагрузку, которую создает слой выпавшего снега на крыше.
Определяем силу воздействующего на строение ветра. Ветровая нагрузка приблизительно равна произведению:

S х (40 + 15h),

где S – площадь строения, а h – его высота.

Складывая все полученные величины пунктов 1- 4, и переводя вес в тонны, получим общую примерную нагрузку, действующую на фундамент со стороны здания — P₁.

Вес фундамента P_f

Если вес здания для всех типов фундаментов считается одинаково, то вес самого фундамента будет подсчитываться по-разному.

1. Расчет нагрузки на ленточный фундамент

Вес фундамента (P_f) в этом случае вычисляется по формуле:

P_f = V x q,

где q – плотность материала, из которого сделан фундамент (определяется по нормативам СНиП), а V – его объем, равный произведению площади опоры фундамента (S) на его высоту (H):

V = S x H;

Зная общую нагрузку на основание ленточного фундамента P и его площадь опоры S, определим величину P/S. Чтобы перекрыть неточности в выборе исходных данных, ее значение должно быть на 15-20% меньше R, расчетного сопротивления грунта, определяемого по справочнику.

2. Столбчатый фундамент

Общая нагрузка, действующая на грунт от подошвы столбчатого фундамента, складывается из распределенного веса строения плюс веса самого столба. Опорная площадь столба – S_s, высота – H.

Тогда его объем равен: V = S_s x H, а вес P_s = V x q, где q– плотность материала, из которого изготовлен столб. Если общее количество столбов N, то общий вес фундамента равен:

а общая площадь опоры:

S = S_s x N.

3. Свайный фундамент из заостренных или готовых винтовых свай.

Заостренные концы таких свай уменьшают нагрузку на грунт и не дают выталкивать их при замерзании почвы. Вес планируемого здания определяет необходимое количество свай.

Если известно количество винтовых опор — N и вес сооружения P, то несущая способность одной опоры равна P / N. Выбираем наиболее подходящие готовые сваи с известной несущей способностью и длиной, учитывая геологические особенности местности.

Задачам расчета фундаментов посвящено огромное количество сайтов. Различные по содержанию и сложности разбираемых вопросов.

На сайте http://stroy-svoimi-rukami.ru/fundament/view/22/ можно не только найти подробные разъяснения, но и воспользоваться необходимыми таблицами.

С примерами расчета конкретных фундаментов можно ознакомиться на сайтах:

Бесплатными онлайн калькуляторами для строительных расчетов можно воспользоваться здесь:

Разрабатываем проект строения самостоятельно

Расчёт фундамента под строящееся здание – достаточно сложная и трудоёмкая в плане всевозможных вычислений задача. Решить эту проблему самостоятельно трудно, ведь нужно учитывать большое количество параметров и величин. Но это обязательный этап проектных подготовительных работ, позволяющий определить глубину залегания фундамента, количество материалов и вид конструкции.

Для этого учитывают такие основные факторы:

вес конструктивных элементов;
вид и особенности почвы;
глубину промерзания грунта;
уровень грунтовых вод;
эксплуатационную нагрузку (вес мебели, техники, людей);
природные воздействия.

Самую большую нагрузку основание будет получать на боковых участках: это связано с тем, что на него будут опираться несущие стены и плиты перекрытия стропильной системы.

Основные параметры ленточного основания

Подсчёт массы здания

Чтобы произвести расчёт фундамента для дома, надо вычислить, с какой силой он будет давить на него. Для этого необходимо определиться с количеством этажей и размером будущего сооружения. Ведь даже деревянная балочная конструкция — это 100 кг/кв.м, цокольная — в два раза больше, а железобетонная — и подавно 500 кг/кв.м. В зависимости от выбранного материала, масса перекрытия подсчитывается по формуле:

Чтобы рассчитать, сколько весят стены здания, необходимо суммировать длину всех стен, даже перегородок, и умножить её на высоту. Полученное число необходимо умножить на удельный вес: для деревянных стен он составляет 100 кг/кв.м, кирпичных толщиной 15 см – 200-250 кг/кв.м, а для железобетонных -350 кг/кв.м.

Масса крыши также будет зависеть от используемого материала. Например, листовая сталь даёт нагрузку 30 кг на 1 кв.м, а шифер или рубероид — 50, самая тяжёлая черепица – 80 кг. Вычисления осуществляются по той же формуле, что и для перекрытия (1). Для нахождения площади крыши применяем формулу нахождения площади треугольника:

Все полученные данные суммируются, и мы получаем приблизительную величину воздействия постройки на основу. Лучше всего использовать максимальные значения, чтобы был запас.

Подсчёт массы основания

Помните, что толщина основы под дом зависит от типа почвы, уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунта в конкретном регионе. Поэтому перед расчётами лучше всего провести геодезический анализ состояния участка. Затем используются следующие формулы:

Удельный вес железобетона составляет 2400 кг/ куб.м. Опорная площадь бетонного основания определяется по формуле:

Учёт природных воздействий

Для того чтобы учесть влияние атмосферных осадков, необходимо взять соответствующую вашему региону нормативную величину снежного покрова и умножить на грузовую площадь конструкции, которая давит на 1 м основы. Нужные сведения можно найти в документации, регламентирующей постройки.

Допустимая нагрузка

Сложив вес фундамента и дома, разделив полученное число на опорную площадь основания, получаем нагрузку в килограммах на 1 кв. см.

Значения допустимых нагрузок в зависимости от типа почвы

В приведенной выше таблице показаны допустимые значения нагрузок, в зависимости от типа грунта. Если ваши подсчёты превышают значения, приведённые в таблице, необходимо увеличить размеры основы с целью увеличения опорной площади. Например, если вы решили делать ленточное основание, то увеличьте его ширину или глубину залегания. У столбчатого можно изменить размер сечения опорного столба или их количество. Но не забывайте, что при этом увеличивается и масса постройки в целом, поэтому обязательно переделайте расчёты с самого начала.

После возведения любого типа здания и начала эксплуатации начинается так называемая естественная усадка дома. Это происходит в результате того, что почва под строением сжимается. В итоге, фундамент оседает на неопределённую глубину. Самое страшное – это неравномерная усадка, так как она является основной причиной появления трещин, перекосов и других признаков разрушения. Поэтому при обустройстве домашнего очага не забывайте об эксплуатационных нагрузках и старайтесь сделать так, чтобы их воздействие было равномерным.

Инструкция расчёта и проектирования основания здания в программе Engineering

Как рассчитать количество бетона для фундамента

Ключевая информация, которая нужна для расчета бетона на фундамент, это его тип (ленточный, столбчатый или плиточный) и конфигурация. В свою очередь, тип основы выбирается на основании морфологии почв, гидрогеологических условий местности и самого строительного проекта.

В одних случаях целесообразно использовать фундаментные блоки и гидроизоляцию фундамента, в других — литые бетонные или столбчатые конструкции. Определившись с типом строения и имея на руках эскиз объекта, приступают к расчету кубатуры бетона на фундамент.

Расчет бетона на ленточный фундамент

Для расчета количества бетона для фундамента этого типа, нужно знать размеры ленты:

Ширину
Высоту (глубина заложения фундамента плюс высота его надземной части)
Общую длину(периметр внешних стен плюс длина внутренних)

Рассмотрим, как рассчитать количество бетона на ленточный фундамент, на примере. Возьмем общую длину ленты равную 30 м, ширину — 0,4 м, и высоту 1,9 м. Тогда общий расход бетона вычисляется следующим образом: 30×0,4×1,9=22,8 м3.

Расчет бетона на столбчатый фундамент

Чтобы узнать, сколько бетона нужно на фундамент из столбиков, нужно знать их высоту и площадь поперечного сечения. Для вычисления площади сечения квадратного или прямоугольного столба, умножьте его ширину на длину. Площадь круглого столбца вычисляется по формуле: S=3,14×R 2 (R — радиус столбца).

Для примера, диаметр круглого столбца 0,2 м, тогда площадь его сечения будет: 3,14×(0,1) 2 =0,0314 м2. При высоте 2 м объем столбика равен: 0,0314×2=0,0628 м3. Если сечение столбца имеет сложную форму, его площадь вычисляют по соответствующей математической формуле. Для вычисления суммарного расхода бетона на весь фундамент полученное число умножьте на количество столбцов.

Расчет бетона на плитный фундамент

Чтобы рассчитать бетон на фундамент из плиты, необходимо узнать её объем. Для этого умножают её площадь на толщину. Для дома 6×6 м площадь плиты составит 36 м2. Минимальная толщина для конструкции — 0,1 м. Объем бетона для заливки плиты в таком случае составит: 36×0,1=3,6 м3.

Как рассчитать кубатуру бетона на плитный фундамент при наличии ребер жесткости? Для этого узнают их объем — умножают площадь поперечного сечения на общую протяженность, затем полученное число прибавляют к объему бетона, затрачиваемого на заливку плиты.

Расход компонентов на 1 куб раствора

Когда рассчитан объем бетона на фундамент, вычисляют расход его отдельных компонентов. Оптимальное соотношение цемента, песка и щебня под заливку фундамента — 1:3:5. Расход материала зависит от марки цемента.

Цемент. При стандартном объеме мешка 50 кг на 1 куб раствора требуется около 330 кг или менее 7 мешков.
Песок. Если учитывать пропорцию, то на 1 куб раствора понадобится примерно тонна песка.
Щебень. На 1 м3 бетона используется около 1650 кг щебня.

Также стоит учитывать, что на приготовление кубометра бетона понадобится 160-170 литров воды.

Читать еще: Способы крепления стропил на сруб

Расчет раствора на фундамент невозможно произвести с высокой точностью, поэтому к рассчётному объёму раствора всегда стоит прибавить 10%.

Как самому рассчитать количество арматуры для фундамента

Действующий СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» регламентирует требования к бетону, арматуре, а также дает детальные объяснения по расчетной методике некоторых изделий из железобетона. Рассмотрим, как проводится расчет арматурной составляющей для фундамента разных типов.

Нужно ли армировать конструкции из бетона?

Для того, чтобы дом прослужил долго и надежно, ему требуется не менее прочная опора. Именно поэтому при возведении нового дома или здания в первую очередь формируется фундаментное основание – плита, сваи или лента из бетонной смеси.

Полученная конструкция отлично распределяет вес строения и передает его на грунт, удерживает здание от разрушения, а также выдерживает вес тяжелых штучных строительных материалов, таких как кирпич, камень, блоки из обычного или ячеистого бетона.

Говоря техническим языком, на верхнюю часть фундамента действует нагрузка на сжатие. Провести расчет ее уровня и скорректировать размеры несложно, но есть еще один нюанс. С противоположной, нижней стороны образуется так называемая зона растяжения. Бетон не пластичен, поэтому не в состоянии компенсировать этот вид напряжения.

Здесь на помощь приходит арматура – стальные стержни круглого сечения, связанные в единый пространственный каркас внутри бетонного тела. По рекомендуемым нормативами правилам оси «скелета» должны располагаться как можно ближе к зонам максимального растяжения и сжатия, то есть к краям фундамента.

Краткая характеристика арматурного проката

Арматура для фундамента выпускается в соответствии с целым набором законодательных актов и нормативов: ГОСТ Р 52544-2006, ГОСТ 5781-82, СТО АСЧМ 7-93, ГОСТ 10884-94 и другие. Для производства используется низко- или высоколегированная углеродистая сталь различных марок для горячего катания или холодного деформирования.

По критерию применения различают два типа арматуры:

1. Монтажные – стержни из металла с гладкой поверхностью толщиной 4-40 мм. Изделию присваивается класс А240 или А1. Основное назначение – формирование опорной части, устанавливаются в вертикальной и поперечной оси. Продаются бухтами по 11,7-12 м или прутами по 6-11,7.

2. Рабочие – стержни с периодическим профилем диаметром 6-80 мм. Присваиваются классы от А2 до А6. Это несущий элемент каркаса, который располагается в продольной (горизонтальной) оси.

Для малоэтажного строительства (здания с суммарной массой не более 80 тонн) применяется монтажная арматура диаметром до 10 мм и рабочая сечением до 16. Если для крепления связок и перекрестий планируется применять сварку, то выбирается продукция, маркированная литерой «С» (например, А500С). Помимо этого выпускаются изделия, обозначенные:

Т – термически упрочненные.
К – обработанные антикоррозионным покрытием.

Материалы и инструменты

При разработке проекта инженер-архитектор просчитывает необходимое количество стройматериалов для формирования каркаса, включая:

1. Арматуру в погонных метрах.

2. Число связок и перекрестий. Исходя из этого параметра проводится расчет необходимого количества вязальной проволоки или электродов к сварочному аппарату.

3. Сумму и разновидности пластиковых фиксаторов.

Помимо этого потребуются опалубочные материалы (фанера, доска и тому подобное) вязальный крючок или пистолет, ножницы по металлу, а также распиловочный инструмент – болгарка, ножовка.

Нельзя в качестве альтернативы использовать пластиковые бутылки, наполненные песком, металлические уголки, швеллеры, трубы, тросы, сетку-рабицу. Неизвестно, как такой псевдокаркас поведет себя под нагрузкой, велик риск проседания отдельных частей фундамента, преждевременное разрушение основания и стен.

В малоэтажном строительстве наиболее популярен ленточный тип основания. Поэтому в качестве примера приведем методику вычисления параметров каркаса для этой разновидности конструкции.

«Скелет», как правило, имеет два-4 горизонтальных ряда, соединенных между собой поперечными рамками из монтажной арматуры. Интервал между вертикальными секциями варьируется от 40 до 80 см, шаг между горизонтальными – 30-60. Таким образом, для ленточного фундамента высотой 60 см потребуется два продольных уровня, а для основания в 90 см – 3 яруса. Проведем расчет для первого варианта с учетом 10% запаса стали.

Высота фундамента – 60 см.
Ширина – 40 см.
Общий периметр – 5х4 м.
Интервал между поперечными секциями – 50 см.

Для четырех продольных линий горизонтальной части каркаса потребуется 88 погонных метров (20 м * 4 шт + 10%) рабочего проката.

Для рамок с учетом отступа от всех поверхностей по 5 см и количества секций 41 шт необходимо:

1,4*41+10% ≈ 64 м монтажной стали.
Дополнительно количество вязальной проволоки (30 см на одно перекрестие): 0,3*4*41+10% ≈ 55 погонных метров.

Таким образом, арматура для фундамента 5х4 приобретается в количестве 152 погонных метров. Этой конструкции вполне достаточно для небольшого дачного дома, бани, гаража, хозяйственной пристройки. В качестве материала стен можно использовать как ОСП на каркасе, так и кирпич или бетонные блоки.

Теперь проведем расчет количества арматуры для второго варианта. Данные:

Высота фундамента – 90 см.
Ширина – 50 см.
Общий периметр – 6х8 м.
Интервал между поперечными секциями – 50 см.

1. Рабочая арматура для ленточного фундамента (3 яруса): 48*6+10 % ≈ 317 погонных метров.

2. Монтажные стальные стержни: 2,5*97+10 % ≈ 267.

3. Вязальная проволока: 0,3*6*97+10 % ≈ 193 погонных метра.

Таким образом, расчет показывает, что на трёхъярусное основание под жилой дом потребуется 584 погонных метра проката.

Расход бетона

Отличительной особенностью всех конструкций, создаваемых из бетона, является сложность их геометрической формы. Как же произвести расчёт количества бетона для них? Наиболее распространённым и эффективным способом выполнить эту задачу станет разбивка предполагаемой конструкции на отдельные, более простые составляющие детали. Благодаря этому расчёт количества бетона для фундамента можно осуществить достаточно быстро.

При проведении математических операций следует учитывать, что наличие элементов арматуры, общая часть которых составляет примерно 5-10% объёма заливки, можно не принимать во внимание и считать погрешностью, потерями монтажа.

Расчёт бетона для столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент может создаваться двумя способами:

сваи погружаются в почву;
армированный бетон заливается в подготовленные скважины.

Такие конструкции являются достаточно распространёнными, поскольку не требуют большого расхода строительных материалов и достаточно просты в возведении. Столбчатый фундамент подходит для строительства относительно лёгких объектов, которые расположены на грунтах, склонных к вспучиванию или характеризующихся глубоким залеганием несущего слоя.

Рассмотрим, как осуществляется расчёт бетона для фундамента этого вида. Используем следующую формулу, в которой учитывается площадь поперечного сечения каждого столба:

S = 3.14 х R2, где

R – радиус столбика.

Полученный результат необходимо умножить на высоту элементов конструкции (Н) и их общее число.

Данная формула для расчёта количества бетона может применяться для любых столбиков − независимо от их размера и формы сечения (круг или квадрат).

Расчёт бетона для ленточного фундамента

С необходимостью провести расчёт бетона для фундамента этого типа строители сталкиваются достаточно часто, поскольку конструкция пользуется популярностью.

Основными достоинствами ленточного фундамента являются простота создания и высокие характеристики прочности, что позволяет использовать его при возведении загородных домов и строений малой этажности.

Расчёт объёма ленточного фундамента прост: необходимо получить произведение трёх показателей − высоты, ширины и длины ленты.

Следует учитывать, что высота фундаментной ленты складывается из двух величин − глубины закладки и части, находящейся над землёй. Сумма этих показателей должна превышать ширину фундамента минимум в два раза. Также нужно понимать, что общая длина ленты − это не только периметр внешних сторон, но и длина всех межкомнатных перегородок. Последние совсем не обязательно являются несущими конструкциями, так что под ними может закладываться более лёгкий фундамент, что нужно учесть при расчёте количества бетона.

Общий объём количества бетона рассчитывается по формуле:

S — площадь поперечного сечения фундаментной ленты (в метрах),

L – общая длина ленты фундамента (в метрах).

Если сечение ленты фундамента разное на различных длинах, то расчёт бетона сложнее: вычисления ведутся для каждого показателя отдельно, а полученные результаты суммируются.

Расчёт бетона для плитного фундамента

Этот вид фундамента является монолитной железобетонной конструкцией, которая размещена под всей площадью постройки. Сферой использования плитного фундамента являются:

объекты, расположенные на сложных грунтах;
здания, на которых не предусмотрены подвальные помещения;
строения, где плиты играют роль основания для пола.

Отличительными особенностями фундамента этого вида является минимальное давление на грунт и высокий показатель жёсткости. Часто при создании плитного фундамента используются рёбра жёсткости, наличие которых необходимо учитывать при расчёте количества бетона.

Объём бетона рассчитывается по такой формуле:

S – площадь плиты;

H – толщина плиты.

Если при возведении фундамента используются рёбра жёсткости, то их объём рассчитывается отдельно и суммируется с показателем объёма плиты.

Расчёт количества бетона для создания пола

Для того чтобы выровнять покрытие и в дальнейшем декорировать его, необходимо сформировать стяжку пола. Её толщина колеблется в пределах от 40 до 100 мм и непосредственно зависит от состава бетона и преследуемой цели. Следует учитывать, что недостаточно толстая стяжка склонна к растрескиванию и преждевременному разрушению.

Расчёт количества бетона нужно проводить крайне внимательно, поскольку нехватка материала может крайне негативно сказаться на качестве конструкции, а заливку стяжки нужно производить за один раз, чтобы образовался монолит.

Если формирование стяжки проводится на горизонтальной поверхности, то расчёт количества бетона осуществляется по такой формуле:

S – площадь поверхности стяжки;

H – толщина стяжки.

Гораздо сложнее произвести правильный расчёт количества бетона, если основа не является горизонтальной и, соответственно, стяжка имеет различную толщину на участках базовой поверхности. В этом случае для рабочих процессов и проведения расчётов используются усреднённые величины, так что есть риск нехватки или перерасхода материала.

Расчет подошвы фундамента

Расчет ширины фундамента, подошвы, опорной части — актуально при выборе в качестве основного фундамента – железобетонной монолитной ленты. Если опорная часть фундамента рассчитана некорректно, то вес дома будет превышать сопротивление грунта, дом будет продавливать грунт под собой. При этом усадка, как правило, происходит неравномерно, и, как следствие, на фундаменте и кладке стен будут появляться структурные трещины.

Как правильно рассчитать фундамент самостоятельно, потратив для этого минимум времени? Тем более, что статистика показывает, что более 70% частных застройщиков не заказывают расчеты у конструкторов, а подбирают тип фундамента и его характеристики на свой страх и риск.

Расчет подошвы фундамента в данной статье позволит Вам за 5 минут получить все необходимые значения для выбора оптимального фундамента Вашего дома.

Одни только приведенные ниже расчеты не являются гарантией надежности фундамента. Кроме правильного расчета фундамента, необходимо профессиональное конструктивное решение (КЖ), качественное строительство, надежная консервация фундамента с противопучинистыми мероприятиями (если фундамент остается без нагрузок в зимний период) и правильная эксплуатация дома. Только при соблюдении всех этих условий фундамент будет надежным и долговечным.

Читать еще: Общие сведения о холодильном оборудовании

Основная задача фундамента – принять нагрузки от дома, частично перераспределив их в своей толще и максимально равномерно передать их на грунтовое основание, расположенное под фундаментом. Поэтому в формуле расчета основания фундамента:

S _{опоры фундамента} > Р₁ _{(вес дома)} /Р₂ _{(сопротивление грунта)} х 1,2 — представлены следующие показатели:

Вес дома P ₁ (тонна/м 2 ) – сила, с которой дом давит вниз на грунт;
Коэффициент надежности 1,2 — величина, показывающая способность конструкции выдерживать прилагаемые к ней нагрузки выше расчётных, предусмотренных нормами. Наличие запаса прочности обеспечивает дополнительную надёжность конструкции, чтобы избежать повреждений, разрушений в случае возможных ошибок проектирования, изготовления или эксплуатации.
Сила сопротивления грунта P ₂ (кг/см 2 ) – обратная сила, направленная снизу-вверх. Не рекомендуется данную величину умножать на дополнительные коэффициенты, т.к. это приведет к уменьшению площади основания фундамента, снижая его несущую способность.

Для определения силы сопротивления грунта необходимо знать его состав. Для этого не обязательно делать геологию. Достаточно выкопать на участке яму глубиной до 1,5м и исследовать грунт тактильно и визуально. Наиболее распространенными в Московской и Ленинградской области являются следующие несущие грунты: 1) Глина ; 2) Суглинок — если глинистая порода с примесью песка, где преобладает глина; 3) Супесь — если песок с примесью глины, где преобладает песок; 4) Песок .

Для расчетов мы будем использовать усредненные значения, которые показывают какое сопротивление имеет тот или иной грунт, т.е. какую несущую способность грунт способен предоставить на участке под строительство дома.

Р_{2 песок} = 4 кг/см 2

Для удобства и быстроты расчетов делим постоянные значения и получаем:

Отсюда выводим формулу расчет площади фундамента по весу дома:

Для глины: S _{опоры фундамента} > Р₁ _{(вес дома)} х 0,2

Для песка: S _{опоры фундамента} > Р₁ _{(вес дома)} х 0,3

Как определить вес дома P₁? Для этого выберите основной материал для строительства стен, затем весовую категорию коэффициент нагрузки из представленной ниже таблицы:

Материал несущих стен	Коэффициент нагрузки P_ср (тонн/м 2 )
Крупноформатный кирпич + облицовочный кирпич	3,5
Крупноформатный кирпич + штукатурка	3,2
Газобетон + облицовочный кирпич	3,1
Газобетон + штукатурка	2,8

Коэффициенты нагрузок учитывают все дополнительные нагрузки при эксплуатации дома.

Расчет ленточного фундамента пример:

Исходные данные. Типовой проект одноэтажного дома из газобетона №62-09 общей площадью 113,09м 2 . Площадь застройки 157,14м 2 . Отделка – фасадная штукатурка. Длина несущих стен, включая внутренние = 79,64м. Несущий грунт на участке – глина .

Согласно таблице — дом соответствует 2-ой весовой категории. Получаем:

Р_{1 вес дома} = 157,14 х 2 = 314,28 тонн. Перед постановкой в формулу переводим тонны в кг. Получаем вес дома = 314 280кг

S _{опоры фундамента} = Р₁ _{(вес дома)} х 0,4 = 314 280 х 0,4 = 125 712см 2 = 12,57м 2

12,57м2 – эта требуемая ( S _норм — нормативная ) площадь опоры фундамента для данного конкретного проекта и условий строительства, необходимая для решения основной своей задачи (см. в начале статьи) .

Следующим шагом мы проверяем соответствие фактической площади ленточного фундамента нормативной площади. S _факт ≥ S _норм

P — периметр, общая длина всех несущих стен по проекту составляет 79,64м.

Т — толщина стен ленточного фундамента должна быть не меньше толщины несущих стен. В данном проекте она составляет = 0,4м.

Вычисляем фактическую площадь S _факт ленточного фундамента:

S _факт = P х T = 79,64 х 0,4 = 31,86м 2

Сравниваем 2 цифры и получаем: S_факт > S_{норм .} Т.о. данный фундамент в 2,5 раза превышает нормативные значения, поэтому полностью соответствует необходимым требованиям.

Исходные данные. Типовой проект двухэтажного мансардного дома №62-09 общей площадью 113,6м 2 . Площадь застройки 93,57м 2 . Материал несущих стен — газобетон 400мм. Отделка – фасадная штукатурка. Длина несущих стен, включая внутренние = 59,17м. Несущий грунт на участке – песок .

Согласно таблице — дом соответствует 2-ой весовой категории. Получаем:

Р_{1 вес дома} = 93,57 х 2 = 187,14 тонн. Т.к. дом 2х этажный умножаем 187,14 х 2 = 374,28 тонн. Перед постановкой в формулу переводим тонны в кг. Получаем вес дома = 374 280кг

S _{опоры фундамента} = Р₁ _{(вес дома)} х 0,6 = 374 280 х 0,6 = 224 568см 2 = 22,57м 2

14,97м2 – эта требуемая ( S _норм — нормативная ) площадь опоры фундамента для данного конкретного проекта и условий строительства, необходимая для решения основной своей задачи (см. в начале статьи) .

P — периметр, общая длина всех несущих стен по проекту составляет 59,17м.

Вычисляем фактическую площадь S _факт ленточного фундамента:

S _факт = P х T = 59,17 х 0,6 = 35,5м 2

Сравниваем 2 цифры и получаем: S_факт > S_{норм .} Т.о. данный фундамент превышает нормативные значения, поэтому полностью соответствует необходимым требованиям.

Примечание. При расчёте площади свайно-ростверкового фундамента 2/3 площади должно приходить на пятки столбчатого фундамента (свай).

Формула расчета нагрузки на фундамент

Как известно существует несколько разных типов фундаментов. Выбор того или иного типа фундамента определяется сначала типом грунта под будущим фундаментом, а также весом будущего дома.

А величина заглубления фундамента находиться в зависимости от глубины вымерзания земли и как близко к поверхности находятся грунтовые воды.

Уметь рассчитывать фундамент нужно для того, чтоб с течением времени строение не деформировалось, не просело и не разрушилось. Более принципиально это и для рационального использования стройматериалов и экономии средств.

Правильно рассчитать фундамент может только специалист, но, используя строительные справочники, а также другие нормативные документы, можно сделать прикидочные расчеты, которые будут довольно близки к реальным.

Очень важно найти какой должна быть нагрузка на основание фундамента, чтоб грунт не просел под его давлением. Удельное сопротивление грунта – справочная величина и ее можно отыскать в нормативной документации.

Формула расчета нагрузки на фундамент:

Чтоб вычислить нагрузку P, приходящуюся на основание фундамента необходимо узнать вес всего того, что находится над ним. А конкретно, вес здания P₁ и вес самого фундамента P_f.

Определяем ориентировочный вес здания P₁

Он содержит в себе суммарный вес его составляющих. Всех стен здания, его перекрытий, отделки, окон и дверей, потолка и крыши, лестниц и применяемого крепежного элемента, тепло- и водоизоляционных материалов.Если используются стандартные строительные элементы (блоки фундамента, балки, тепло- и водоизоляционные покрытия, листы ДВП и т.д.), надлежащие нормативным документам, то вес определяется по их размерам и количеству.
Следует также учитывать полезную нагрузку, создаваемую мебелью, бытовыми устройствами и наибольшим количеством людей, которые могут сразу находиться в доме. Для прикидочных расчетов ее величина обычно принимается равной произведению общей площади дома на 0,180 т/м2.
Используя нормативные данные по региону, где планируется строительство, определяем снеговую нагрузку, которую делает слой выпавшего снега на крыше.
Определяем силу ветра действующую на строение. Ветровая нагрузка примерно равна произведению:

S х (40 + 15h),

где S – площадь строения, а h – его высота.

Складывая все полученные величины в пунктах: 1-4 и переведя вес в тонны, получим общую примерную нагрузку, действующую на фундамент со стороны строения — P₁.

Вес самого фундамента P_f

Если вес строения для всех типов фундаментов считается одинаково, то вес самого фундамента будет подсчитываться по-разному.

1. Расчет нагрузки на ленточный фундамент

Вес фундамента (P_f) в данном случае рассчитывается по формуле:

P_f = V x q,

где q – плотность материала, из которого изготовлен фундамент (определяется по нормативам СНиП), а V – его объем, равный произведению площади опоры фундамента (S) на его высоту (H):

V = S x H;

Зная общую нагрузку на основание ленточного фундамента P и его площадь опоры S, определим величину P/S. Чтоб учесть погрешности в выборе начальных данных, ее значение должно быть на 15-20% меньше R, расчетного сопротивления грунта, определяемого по справочнику.

2. Расчет столбчатого фундамента

Тогда его объем равен: V = S_s x H, а вес P_s = V x q, где q– плотность материала, из которого сделан столб. Если полное количество столбов N, то общий вес фундамента равен:

а общая площадь опоры:

S = S_s x N.

3. Расчет свайного фундамента из заостренных либо готовых винтообразных свай.

Заостренные концы таких свай уменьшают нагрузку на грунт и не дают выталкивать их при замерзании земли. Нужное количество свай зависит от общего веса будущего здания.

Если известно количество винтообразных опор — N и вес сооружения P, то несущая способность одной опоры равна P / N. Выбираем более подходящие готовые сваи с известной несущей способностью и длиной, беря во внимание геологические особенности местности и грунта.

Задачам расчета фундаментов посвящено много веб-сайтов.

На сайте http://stroy-svoimi-rukami.ru/fundament/view/22/ можно не только отыскать подробные объяснения, но также найти полезные таблицы.

Теоретические базы устройства фундаментов изложены тут — http://teoriastroiki.ru/spravochnik/fundament/grunty_i_osnovaniya/raschet_fundamenta/

С примерами расчета определенных фундаментов можно также ознакомиться на веб-сайтах:

Бесплатными онлайн калькуляторами для строй расчетов можно пользоваться тут:

Расчет объема бетона

Знать точную кубатуру бетона, необходимого для заливки в фундамент, стены или иные конструктивные части строительного объекта, требуется по следующим причинам:

для расчёта сметы строительства;
для заказа объёма готового бетона, поставляемого на стройку автомиксерами;
для покупки необходимого количества цемента, щебня и песка при самостоятельном изготовлении бетона в бетономешалке.

Поскольку количество ингредиентов для единицы объёма бетона зависит от его марки, в первую очередь нужно определиться с её выбором.

Как посчитать объем бетона для фундамента

Формула расчета объема бетона известна с уроков начальной школы. Для прямоугольного параллелепипеда, формой которого можно представить подавляющее число видов фундаментов и их составных частей, объём вычисляют перемножением трёх размеров — ширины, высоты и длины. Они должны быть выражены в одинаковых единицах измерений — метрах или дециметрах (м, дм). Объём получится в кубических метрах или дециметрах (м³, дм³).

В случаях, когда фундамент содержит отличные от прямоугольного параллелепипеда формы, их объёмы считают по геометрическим формулам, которые можно найти в любом справочнике. Так, объём цилиндра V=π·R²·h, где R — радиус основания, π — число 3,14, h — высота. Объём конуса V=1/3·π·R²·h. Объём треугольной призмы V=1/2·а·h·H, где а — длина основания треугольника, h — высота треугольника, H — высота призмы.

Объем бетона для плиты можно посчитать так же, как рассчитывают параллелепипед (см.выше). Если конструкция содержит треугольники или части круга (например, под эркер), их выделяют, рассчитывают отдельно их объёмы и суммируют с основным значением. Среди наших услуг есть также проектирование домов из несъемной опалубки.

Читать еще: Как сделать настенную вешалку

Чтобы посчитать объём заливаемого бетона при постройке ленточного фундамента, нужно представить его себе как параллелепипед, ширина которого — расстояние между щитами опалубки, высота — замер от дна траншеи до верха опалубки, длина — протяжённость всего периметра фундамента, включающего и перегородки. Перемножение трёх величин даст искомый результат.

Как посчитать объем арматуры в бетоне

В некоторых случаях возникает задача расчёта объёма арматуры, чтобы уменьшить на эту величину объём заказываемого бетона. Это имеет значение, когда уровень заполнения арматурой бетонной конструкции приближается к максимальному (3-5 %). При возведении частных застроек коэффициент армирования обычно не превышает значения 0,3 %, величина которого соизмерима с погрешностью расчёта бетонной массы. Поэтому при определении заказываемого объёма её не учитывают.

Объём круглой арматуры всех классов рассчитывают перемножением площади сечения (π·R² или π·D²/4, где R — радиус сечения, D — диаметр) и суммарной длины с учётом перехлёстов и дополнительной арматуры («пауки», хомуты, усиления углов).

Для установления массы арматуры её объём нужно умножить на плотность арматурной стали (7,85 г/см³, 7,85 кг/дм³, 7850 кг/м³).

Как рассчитать массу бетона

Расчет массы бетона производят по его объему и плотности материала. Если значение плотности можно выявить в паспорте на бетон — использовать нужно именно его. Если реальный показатель не известен, за плотность бетона принимают значение 2500 кг/м³ — усреднённую величину удельного веса этого материала.

Расчёты кубов бетона нужно выполнять на калькуляторе, использовать одни единицы измерения, учитывать не только десятые, но и сотые доли показателей результатов.

Нуждаетесь в консультациях по практическим расчётам бетона?

Звоните по номеру +7 (812) 426-17-15. С нами удобно!

Расчет фундамента.

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.

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.

голоса

Рейтинг статьи