Строим Дом

Фундаменты. Простейший расчёт фундамента загородного дома

Вычисление веса конструкции дома

Для того, чтобы сделать расчет фундамента под дом, необходимо рассчитать нагрузку, которую он будет испытывать. Средний вес основных конструкций дома представлен в этой таблице.

Используя данные представленные в этих таблицах, можно вычислить примерный вес конструкции.

Применим эти данные на примере:

Вы собираетесь построить дом высотой в 1 этаж, размером 5 на 8 метров, плюс внутренняя стена, а высота от пола до потолка составит 3 метра. Подставим данные и рассчитаем длину стен (периметр): (5+8) * 2 = 26 метров, затем прибавляем длину внутренней стены: 26 + 5 = 31 метров. В итоге получаем длину всех стен, после чего произведем вычисление площади, умножив длину стен на высоту: S = 31 * 3 = 93 м 2.

Далее вычисляем площадь цокольного перекрытия, умножив длину и ширину дома: S = 5 * 8 = 40 м 2. Чердачное перекрытие будет иметь такую же площадь.


Для того, чтобы вычислить площадь кровли, необходимо перемножить ширину и длину ската кровли с учётом свесов, затем оба ската сложить (для двускатной крыши).

Чтобы вычислить площадь фронтона (лицевой части крыши) необходимо обратиться к формуле нахождения площади треугольника: S = ? * a * h, где а – ширина, H – высота от угла до противолежащей точки. Например, высота крыши составит 3 м, а ширина 5 м, значит площадь лицевой части крыши - 7,5 м 2 с каждой стороны (при двускатной кровле – два фронтона).

Получив все эти данные по таблице, можно произвести расчет приблизительной нагрузки на фундамент. Лучше всего брать максимальный вес, чтобы расчет был с запасом.

Вычисляем площадь фундамента и вес

Немаловажным фактором является сам грунт, так как он может и не выдержать высокой нагрузки. Для этого нужно вычислить полный вес здания, включая фундамент.

Рассмотрим процесс вычисления примерного веса фундамента на примере.

Вы собираетесь построить кирпичный дом и выбрали под него фундамент ленточного типа. Фундамент будет углублен в грунт ниже глубины промерзания, примерно 1,5 м и плюс к этому прибавим 50 см выше уровня земли (для формирования цоколя), итого фундамент будет иметь высоту 2 м. Далее вычисляем длину всей ленты, то есть периметр: P=(a+b)*2=(5+8)*2=26 м, после прибавляем длину внутренней стены (т.к. она тоже несущая в нашем примере), она составляет 5 м, в итоге получаем общую длину фундамента 31 м. Затем делаем расчет объема, для этого нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, пусть ширина будет 50 см, значит (0,5 м * 31 м * 2 м) = 31 м 2. Железобетон имеет плотность (как правило) 2400 кг/м 3 (см. по таблице), имея все эти данные можно найти вес конструкции фундамента: 31 м 2 * 2400 кг/м 2 = 74 400 кг. А его опорная площадь будет составлять: 31 м * 0,5 м = 15,500 м 2 = 15500 см 2.

Затем следует прибавить вес фундамента к весу дома и разделить на опорную площадь, в результате у вас получится нагрузка выраженная в кг/см 2.

В этой таблице представлены допустимые значения для различных типов грунта. Если же по вашим расчетам допустимая нагрузка будет превышать эти типы грунтов, можно изменить размеры фундамента для того, чтобы увеличить опорную площадь. Например, если вы выбрали ленточный фундамент, то увеличить его опорную площадь можно путем увеличения ширины. В случае если у вас столбчатый фундамент, то можно увеличить размеры столба или их количество. Но помните, полный вес дома от этого увеличится, поэтому обязательно сделайте повторный расчет.

Вычисляем количество бетона, необходимое для фундамента

Перед началом строительства необходимо составить проект фундамента частного дома, согласно которому вы сможете вычислить необходимое число строительных материалов для возведения конструкции. В нашем случае нужно сделать вычисление необходимого количество бетона для создания фундамента. Данными для расчета количества бетона служит тип фундамента и некоторые параметры. Рассмотрим систему вычисления на примере.

Ленточный фундамент

Объем ленточного фундамента вычисляется намного проще остальных, для этого нам нужны такие данные, как суммарная длина (периметр), высота и ширина. Ширина зависит от площади опоры, которую мы вычисляли в начале, но в среднем ширина такого фундамента составляет 40 см. Высота так же берется из предыдущих расчетов, возьмем значение в 1,5 метра. Общая длина ленты вычисляется как периметр. Для дома, имеющего размер 5 на 8 метров и имеющего одну стену длинной 5 метров, периметр будет равен: 5 + (8+5) * 2 = 31 м. При ширине ленты в 40 см количество бетона будет равно: 0,4 * 31 * 1,5 = 18,6 м 3.

Столбчатый фундамент

Чтобы вычислить необходимое количество бетона, нужно знать площадь поперечного сечения и высоту столба. Вспомним формулу нахождения поперечного сечения круга, S = 3,14 * R 2. где R – это радиус круга. Значит поперечное сечение столба, имеющего диаметр 15 см, будет составлять 3,14 * 0,075 2 = 0,018 м 2. Если такой столб будет иметь высоту 1,5 м, то его объем будет равен 0,018 * 1,5 = 0,027 м 3. Затем можно легко вычислить общее количество столбов для вашей конструкции (используя необходимую опорную площадь) и объём необходимого бетона.

Плитный фундамент

Плитный фундамент – это монолитная конструкция, залитая под всей площадью дома. Для выполнения расчета нужны исходные данные, то есть площадь и толщина. Наш дом имеет размеры 5 на 8 м и его площадь будет 40 м 2. Рекомендуемая минимальная толщина 10-15 см, исходя из этого, чтобы залить фундамент нам понадобится 40 * 0,1 =4 м 3 бетона.

Также для большей прочности конструкции, добавляются дополнительные ребра жесткости по всей площади поверхности фундамента. То есть на нижнем уровне делаются углубления в форме квадрата, которые обеспечат дополнительную поддержку. Рёбра заливаются через каждые 2,5 м вдоль и поперёк, начиная и заканчивая краями дома. Ширина и высота ребра жесткости обычно равняется высоте основной плиты. Исходя из этого считаем объём рёбер.

В нашем примере получается 3 продольных ребра по 8 метров и 5 поперечных по 5 метров. Общая длина: (8 * 3) + (5 * 5) = 49 м. Площадь сечения ребра: 0,1 * 0,1 = 0,01 м 2. Объём рёбер: 49 м * 0,01 м 2 = 0,49 м 3. Общий объём плитного фундамента: 4 + 0,49 = 4,49 м 3.

Вычисление необходимого количества арматуры и проволоки

Для создания более надежного, долговечного и прочного фундамента применяется арматура. Для вычисления нужного количества арматуры учитывается тип фундамента, грунта и нагрузки. Чем больше диаметр арматуры, тем больше допустимая нагрузка для фундамента. При выборе нужно учесть вид грунта и вес сооружения. Если грунт достаточно плотный, то под воздействием веса дома его деформация будет мала, тогда от фундамента не будет требоваться слишком высокая устойчивость. Также количество арматуры зависит от веса дома, чем он больше, тем больше нагрузки должен выдерживать фундамент.

Ленточный фундамент. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Для такого типа фундамента не требуется слишком толстая арматура (10-12 мм), так как ленточный фундамент имеет большую несущую способность. В нем используется только два пояса армирования, независимо от высоты. Продольные прутки арматуры будут испытывать основную нагрузку и укладываются в 5-10 сантиметрах от поверхности бетона. Вертикальные и поперечные прутки при этом не будут испытывать нагрузки, поэтому для них используется гладкая арматура.

Для дома 5 на 8 метров и плюс одна внутренняя стена, общая длина фундамента составит 31 м. Для выполнения продольного армирования в 4 прута приблизительный расход будет 31 м * 4 = 124 метра. Количество арматуры для соединения двух уровней при ширине в 40 см и высоте 1,5 м и шаге в 40 см будет приблизительно равно: ((31 /0,4) * 0,4) + ((31/0,4) * 1,3) = 132 м.

Количество вязальной проволоки при общей длине фундамента 31 м и шаге в 40 см для одного соединения будет равна 30 см, а общее количество: (31 м /0,4 м) * 4 * 0,3 = 93 м.

Столбчатый фундамент. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Так как столб не будет испытывать слишком сильной нагрузки, то для его армирования по вертикали подойдет ребристая арматура с диаметром в сантиметр. Арматура по горизонтали не будет испытывать на себе никаких нагрузок, она будет служить только для соединения вертикальных, поэтому для нее подойдет гладкая арматура толщиной 0,6. Количество прутьев и их толщина в каркасе зависит от диаметра столба, в среднем около 4.

Например, при высоте столба в 1,5 метра, имеющего диаметр 15 см, будет достаточно 4 прута с частотой 7,5 см и связкой в 3-х местах (по высоте). Общее количество ребристой арматуры толщиной 1 см составит: 1,5 м * 4 = 6 м. Нужное количество гладкой арматуры для одного соединения будет равно: 7,5 см * 4 = 30 см, а общее количество - 30 см * 3 = 90 см. Допустим, фундамент содержит 20 столбов, для которых понадобится 20 * 6 м=120 метров ребристой арматуры и 90 см * 20 = 18 метров гладкой арматуры.

Расчет количества вязальной проволоки очень прост. Количество соединений, то есть 3 горизонтальных прутка, умножается 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.

Плитный фундамент. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Количество арматуры зависит от грунта и веса дома. Если ваша конструкция стоит на устойчивом грунте и имеет не очень большой вес, то для нее подойдет тонкая арматура, диаметром 1 сантиметр. Если же наоборот, ваша конструкция имеет большой вес и плохой грунт, то вам подойдет более толстая арматура от 14 мм 2. Шаг арматурного каркаса составляет как минимум 20 см, в зависимости от вышеуказанных параметров.

Так, например, фундамент частного дома имеет длину 8 метров и ширину 5 метров. При частоте шага в 30 см по длине нам понадобится 27 прутков, а по ширине 17. Также минимальное количество поясов армирования составляет 2.

После этого делается соединение верхней сетки арматуры с нижней в местах пересечения продольных и поперечных прутков. Общее число соединений будет равно 27*17= 459. При толщине плиты равной 20 сантиметров и расстоянии от каркаса до поверхности 5 см (защитный слой бетона, предотвращает коррозию арматуры), для одного соединения понадобится прут арматуры длиной 10 см, а при общем числе таких соединений получится: 459 * 0,1 м= 45,9 метров арматуры. В итоге все значения складываются, и вы получите длину всей арматуры, после чего, используя таблицу ниже, вы сможете рассчитать приблизительный вес конструкции.

Таблица расчета веса стержневой арматуры (ГОСТ 5781-82)

По материалам сайта: http://dom-haus.ucoz.ru