Как рассчитать фундамент под дом

Строительство любого дома начинается не с фундамента, а с проекта и расчетов. Именно на этом этапе закладывается основа будущего здания.

Как рассчитать фундамент для дома и объем котлована?

Какие нагрузки должны выдерживать основа и какой тип фундамента выбрать, расскажем в данной статье.

Выбор типа фундамента

Несмотря на то, что первыми выполняются земельные работы по устройству фундамента, расчет его прочностных характеристик и объема производится после того, как спроектирован дом. Это происходит потому, что при выборе типа фундамента и определения его толщины необходимо понимать силу вертикальной нагрузки, т.е необходимо сопоставить площадь дома его весу.

При этом перед тем как вычислять параметры основания, стоит выяснить тип грунта и ландшафтные особенности участка, на котором находится строительное пятно. Существует 4 вида базы для здания:

• ленточный фундамент 2 видов (мелкозаглубленный и заглубленный);
• сваи;
• монолитная плита;
• столбчатый фундамент.

Мелкозаглубленная или заглубленная лента

Данный тип гибкого основания является фактически универсальным. Благодаря разнице заглубления можно подобрать основу для дома на любых грунтах за исключением болотистых и торфяных. В виду того, что устраивается он в траншеи любой ширины, данный тип замечательно подходит для домов со сложной планировкой.

Мелкозаглубленная лента применяется для легких строений: одноэтажных дачных домов, бань, хозяйственных построек. Заглубленный фундамент применяется при строительстве зданий от 2 этажей.

Такая основа позволяет устроить подвальные помещения. На такой основе можно строить дом с использованием тяжелых материалов для стен и перекрытий. Довольно прост в исполнении, вполне возможно его самостоятельное устройство. При правильном строительстве долговечен. Существенный недостаток такой основы – это большая стоимость и высокий объем трудозатрат.

Сваи

Такая основа подойдет для зданий, расположенных на болотистых и слабых грунтах. Он незаменим при строительстве домов на участках с резкими перепадами высот. Это система свай, соединённых между собой металлической балкой или ЖБ плитой.

Как правило, такой тип фундамента используют при многоэтажном строительстве.

Произвести работы по его устройству самостоятельно невозможно, необходимо привлечение тяжелой спецтехники. Для частной застройки такое основание материально весьма затратно и оправданно лишь в случае больших перепадов высот и заболоченности.

Плитный монолит

Плита, выполненная из армированного монолитного бетона, углубляется в грунт, при этом укладывается на песчаную или бетонную подушку.

Рекомендован к устройству в областях с болотистым и торфяным типом почвы.

Такое основание станет отличным решением при условии высокого залегания грунтовых вод.

В этом случае высока опорная площадь фундамента и плита под домом станет «плавающим» основанием. Естественно, исходя из требуемого объема материалов, фундамент имеет высокую стоимость.

Столбчатый фундамент

Столбы изготавливают из бетонных блоков, кирпичей или бетонной заливки в опалубку и соединяют балками. В основании столбов устраивается песчаная подушка и гидроизоляция. Размещаются опоры в точках повышенной нагрузки здания строго вертикально. Подробнее об изготовлении основания смотрите в этом видео:

Используют для маловысотных легких строений.Данный тип базиса незаменим при строительстве легких сооружений из бруса на пучинистых грунтах. Весьма распространен в северных широтах. Является альтернативой ленточной основе с меньшими материальными затратами.

Определившись с типом почвы и в зависимости от этого видом основы, переходим к расчету фундамента.

Масса дома

Расчет фундамента для дома начинается с вычисления веса надземной его части.

Таблица массы конструктивных частей дома

С помощью этих данных, зная площадь конструктивных элементов можно легко посчитать массу дома.

Итак, первый этап задачи: расчет фундамента под дом — это вычисление площадей стен, перекрытий и кровли. Вспоминаем школу и уроки математики.

Площадь прямоугольника вычисляется путем перемножения величин его сторон.

При наличии скатной крыши понадобиться вспомнить и формулу площади треугольника: S=1/2A*H, где А–длина основания крыши, Н– высота.

Пример расчета веса здания

Параметры: дом размерами 10 на 8 метров, высотой в 2 этажа, 1 внутренняя несущая стена, высота потолка 2,8 метра, высота чердачного этажа 3 метра. Стены – кладка в два кирпича (0,51 м), перекрытия – железобетонные плиты, крыша черепица. Подробности расчета веса дома и фундамента смотрите в этом видео:

Длина стен наружных: 2*(10+8)=36 м плюс внутренняя стена 8 м. Итого 44м. Площадь стен: (длина стен на высоту на 2 этажа) 44*2,8*2= 246,4 м2.Но эта не вся площадь, потому что есть еще внешние стены крыши, которые треугольные. Площадь одной стены крыши=1/2*10*3= 15 м2. Их будет 2, значит 30 м2.

Общая площадь стен 246,4+30=276,4 м2. Теперь, используя таблицу, можно вычислить вес стен. 0,51/0,15=3,4. 270*3,4*276,4 = 253 735 кг.

Чтобы произвести правильный расчет веса дома, необходимо вычислить массу перекрытий: 8*10=80м2. В нашем случае все перекрытия выполнены из плиты, а значит их вес: 80*3*500=120 000 кг.

Масса кровли 8(длина стены)*5,73(длина одного ската крыши)*2(количество скатов)*80=7 334 кг.

Таким образом, рассчитанный вес надземной части нашего здания равен 253 735+120 000+ 7 334=381 069 кг.

Многие думают, что это окончательный вес и его стоит рассматривать при расчете фундамента. Но, отвечая на вопрос: как правильно рассчитать фундамент под дом, заметим, что учитывать необходимо вес строения полностью, т.е. вместе с весом самого основания. Именно поэтому вначале мы определяемся с типом почвы и выбором фундамента подходящего вида.

Рассчитываем вес фундамента

В процессе вычислений массы основания мы произведём расчет площади фундамента. Итак, как выбрать фундамент и как его рассчитать? Допустим, мы остановили свой выбор на ленточном заглубленном фундаменте, грунт нам это позволяет.

Копать его мы будем ниже глубины промерзания почвы. Плюс мы хотим устроить подземный гараж. Значит, глубина будет 1,7 м плюс 0,5 м над уровнем почвы, всего 2,2 м. Длина ленты нам известна 2*(8+10)+8= 44 м.

Теперь легко высчитать объем заливки: 44*2,2*0,6=58м3. Расчетная плотность железобетона 2400-2500 кг/м3. Получаем вес 145 000 кг. При этом опорная площадь фундамента дома составит 44*0,6=26,4 м2. Масса всего строения 381 069+145 000= 526 069 кг. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

Нагрузка на грунт составляет 526069/26,4=19,92. Не заглядывая в таблицы, понятно, что значение очень большое. Допустимые пределы расчетного сопротивления грунта R0 определают по таблицам СНиП 2.02.01—83 «Основания зданий и сооружений» и редко бывают выше 2,5.

В заданной ситуации придется либо сменить тип фундамента, например, на свайный. Либо значительно увеличить площадь ленточного фундамента, расширив его и увеличив число поперечных стен.

Последствия неправильного расчета фундамента

Чтобы не допустить подобных недоразумений, расчет гибких фундаментов любой конфигурации или оснований другого типа лучше доверить специалистам с инженерным образованием.

Они выполнят расчет проекта здания с учетом всех параметров и особенностей, при этом будут рассчитаны значения по двум группам предельных состояний: по несущей способности и по деформациям. В конечном итоге, всегда будет с кого спросить.

Даже если в вашем случае коэффициент получился 1,1, то есть почти идеальный, несколько раз перепроверьте все расчеты, прежде чем приступать к непосредственному возведению фундамента.

От правильности расчетов зависит не только надежность постройки, но и материально-затратная часть.