Как правильно рассчитать нагрузку на фундамент

Расчет фундамента под дом из блоков: расход и масса материалов, вес здания с нагрузкой, расчет давления на грунт, вычисление опт

Как правильно рассчитать нагрузку на фундамент

В последнее время газосиликатные блоки стали популярны для индивидуального строительства домов.

Строительство дома из пеноблоков

Параметры дома

В расчетах речь пойдет про одноэтажный дом из газосиликатных блоков.

Размещение и площадь комнат по проекту вы можете посмотреть на фото.

Проект дома Планировка дома Дом в разрезе План фундамента

  • Жилая площадь – 64,9 м2;
  • Длина * Ширина * Высота стен: 9,1*8,8*6,3 м.
  • Площадь крыши – 123,5 кв. м.
  • Строительство будет проходить на глинистой почве в Киевской области.
  • Максимальный уровень промерзания земли – 90 сантиметров.
  • Грунтовые воды находятся на глубине 2 метра.

Фундамент для дома из арболитовых блоков: схема строения

Исходя из этих данных, зададим предварительные параметры под фундамент дома из блоков:

  • Толщина 30 см (не может быть меньше, чем толщина стен).
  • Высота 75 см.
  • Длина 44,9 м.
  • Площадь подошвы 13,47 м2.

Глубину заложения для вашего грунта можно определить с помощью этой таблицы:

Уровень заложения фундамента

Для того чтобы определить толщину фундамента, нужно рассчитать общую нагрузку дома вместе со всеми стенами, крышей, полом, мебелью и людьми.

Для этого вначале определим, какие материалы будут использоваться в проекте:

  • Ленточный монолитный фундамент из железобетона;
  • Цоколь высотой 25 сантиметров над уровнем земли из железобетона;
  • Несущие стены будут построены из газобетонных блоков для стен;
  • Внутренние стены в комнатах будут сделаны из межкомнатных газобетонных блоков;
  • Двойные окна из дерева. Входные двери металлические, внутренние – деревянные;
  • Двухскатная крыша с наклоном 28 градусов, её площадь 123,5 м2, перекрытия из дерева;
  • Кровельное покрытие – профнастил;
  • Утеплитель, гидроизоляция;
  • Фасад будет отделан штукатуркой;
  • Перекрытия пола – брус, черновой пол из половой доски;
  • Потолочное перекрытие из дерева;
  • В качестве цокольного перекрытия будут использоваться сборные пустотные плиты из бетона;

Расход и масса материалов

Внешний вид дома

  • Для фундамента и цоколя нам понадобиться бетон М150. Для вычисления расхода, сначала рассчитаем их общий объем. 0,3 м ширины умножим на 1 м высоты (с цоколем) и умножим на 44,95 м длины, получим объем ленты с цоколем 13,5 м2. Удельный вес железобетона составляет 2500 кг на кубический метр. Умножим объем предполагаемый объем фундамента на 2500 и получим его массу – 33,75 тонны.
  • Один газобетонный блок для наружных стен 30*20*60 см плотности Д500 весит 20 кг. Для несущей стены толщиной в один блок, нам понадобиться 660 таких блоков, с вычетом окон и дверей. Умножаем 660 на 20 и получаем 13,2 тонны.
  • Для внутренних стен блоки идут толщиной не 30, а 12 сантиметров, а также их плотность будет меньше – 300 кг на м3, итого масса одного элемента будет 4,35 кг. Отнимаем дверные проемы, и получаем 560 блоков, масса которых будет 2,4 тонны.
  • Массу дверей берем из сертификата производителя, в нашем случае на 2 стальных двери с коробками приходится 0,25 т.
  • Теперь вычисляем все элементы из дерева: внутренние двери, окна, пол, перекрытия, стропила и т.п. Чтобы сделать своими руками более точный расчет, вам нужно будет нарисовать эскиз или модель в 3д редакторе, и вычислить общий объем дерева. У нас этот объем составил 22,7 м3. Удельный вес дерева хвойных пород равен 500 кг на м3, поэтому наши лесоматериалы будут весить 11,35 т.
  • Преднапряженные бетонные плиты с круглотельными пустотами ПК 48.12.8 по ГОСТ 9561-91 для цокольных перекрытий имеют удельный вес 1,36 т/м3.Площадь перекрытий будет равна примерно 80,1 м2 (площадь дома). При стандартной толщине плит 22 см, их объем составит 17,6 м3, тогда масса будет равна 23,9 т (17,6 * 1,36).
  • Теперь вычислим объем облицовочного кирпича для цоколя, согласно ГОСТ 530-2007. Для начала вычислим площадь облицовки: умножим периметр стен на высоту цоколя 25 см: 35,8*0,25 = 8,9 м2. При кладке в ½ кирпича, на 1 квадратный метр с учетом швов понадобиться 51 кирпич, каждый весом 2 кг. Посчитаем массу всего кирпича: 51*8,9*2 = 908 кг. Также не забываем посчитать и вес раствора, на 1 м2 кладки его объем будет примерно 0,02 м3, итого: 8,9*0,02 = 0,178 м3. Цементно-перлитовый раствор весит 1,1 т/м3, поэтому его масса составит 0,196 т. Всего облицовка цоколя будет весить 1,1 т.
  • Узнаем вес профнастила для кровли площадью 123,5 м2. Для этого мы будем использовать профлист НС18 шириной 1 м, вес которого составляет 4,35 кг на погонный метр. С учетом нахлеста листов, нам понадобиться 140 м2 профнастила, то есть при нашей ширине это будет 140 погонных метра. Умножим 140 на 4,35 и получим массу кровельного покрытия 0,61 т.
  • Для пола мы будем использовать минеральную вату толщиной 10 см, удельный вес которой составляет 35 кг/м3. Умножаем площадь пола (80,1 м2) на толщину и удельный вес утеплителя, и получаем: 80,1*0,1*35 = 0,28 т. Крышу мы будем утеплять по чердачным перекрытиям этим же материалом, но толщина утеплителя будет не 10, а 20 см, поэтому чтобы узнать вес утеплителя для чердака, умножим вес напольного утеплителя на 2, получим 0,56 т. Итого общий вес утеплителя составит 0,84 т.
  • Для гидроизоляции мы используем рубероид в 2 слоя, общий вес которого составит 0,027 т (1 кг/м2 умножить на площадь фундамента и умножить на два слоя). На крыше будет применяться гидроизоляционная мембрана (плотность 940 кг/м3), её общий вес составит 0,069 т. Итого общая масса гидроизоляции составит 0,096 т.
  • Вес деревянных двойных окон берем из сертификата производителя, на 4 штуки будет 0,65 т.
  • Для штукатурки фасада понадобиться примерно 250 кг (0,25 т).

Вес здания с нагрузкой

Для расчета общей нагрузки дома на грунт, нужно прибавить к его весу снеговую и ветровую нагрузку, а также вес мебели:

  • Определим «мертвый» вес дома, для этого сложим массу всех элементов, описанных выше, и получим 88,4 тонны.

Сбор нагрузок на фундамент — пример

Как правильно рассчитать нагрузку на фундамент

Перед строительством дома важно грамотно запроектировать его несущие конструкции. Расчет нагрузки на фундамент позволит обеспечить надежность опор под здание. Его проводят перед подбором фундамента после определения характеристик грунта.

Какие воздействия испытывает фундамент и их определение

Самый главный документ при определении веса конструкций дома — СП «Нагрузки и воздействия». Именно он регламентирует, какие нагрузки приходятся на фундамент и как их определить. По этому документу можно разделить нагрузки на следующие типы:

Временные в свою очередь делятся на длительные и кратковременные. К постоянным относят те, которые не исчезают при эксплуатации дома (вес стен, перегородок, перекрытий, кровли, фундамента). Временные длительные — это масса мебели и оборудования, кратковременные — снег и ветер.

Постоянные нагрузки

Чтобы рассчитать постоянные нагрузки, потребуется знать:

  • размеры элементов дома;
  • материал, из которого они изготовлены;
  • коэффициенты надежности по нагрузке.

Совет! Для начала рекомендуется нарисовать схему дома, на которой будут нанесены габариты здания, размеры его конструкций. Далее можно воспользоваться таблицей, в которой приведены массы для основных материалов и конструкций.

Тип конструкцииМасса
Стены
Из керамического и силикатного полнотелого кирпича толщиной 380 мм (1,5 кирпича)684 кг/м2
То же толщиной 510 мм (2 кирпича)918 кг/м2
То же толщиной 640 мм (2,5 кирпича)1152 кг/м2
То же толщиной 770 мм (3 кирпича)1386 кг/м2
Из керамического пустотелого кирпича толщиной 380 мм532 кг/м2
То же 510 мм714 кг/м2
То же 640 мм896 кг/м2
То же 770 мм1078 кг/м2
Из силикатного пустотелого кирпича толщиной 380 мм608 кг/м2
То же 510 мм816 кг/м2
То же 640 мм1024 кг/м2
То же 770 мм1232 кг/м2
Из бруса (сосна) толщиной 200 мм104 кг/м2
То же толщиной 300 мм156 кг/м2
Каркасные с утеплением толщиной 150 мм50 кг/м2
Перегородки и внутренние стены
Из керамического и силикатного кирпича (полнотелого) толщиной 120 мм216 кг/м2
То же толщиной 250 мм450 кг/м2
Из керамического кирпича пустотелого толщиной 120 мм (250 мм)168 (350) кг/м2
Из силикатного кирпича пустотелого толщиной 120 мм (250 мм)192 (400) кг/м2
Из гипсокартона 80 мм без утеплителя28 кг/м2
Из гипсокартона 80 мм с утеплителем34 кг/м2
Перекрытия
Железобетонные сплошные толщиной 220 мм с цементно-песчаной стяжкой 30 мм625 кг/м2
Железобетонные из пустотных плит 220 мм со стяжкой 30 мм430 кг/м2
Деревянное по балкам высотой 200 мм с условием укладки утеплителя плотностью не более 100 кг/м3 (при меньших значениях обеспечивается запас по прочности, поскольку самостоятельные расчеты не имеют высокой точности) с укладкой в качестве напольного покрытия паркета, ламината, линолеума или ковролина160 кг/м2
Кровля
С покрытием из керамической черепицы120 кг/м2
Из битумной черепицы70 кг/м2
Из металлической черепицы60 кг/м2

Также потребуется рассчитать собственную массу фундамента дома. Перед этим нужно определиться с глубиной его заложения. Она зависит от следующих факторов:

  • глубина промерзания почвы;
  • уровень расположения грунтовых вод;
  • наличие подвала.

При залегании на участке крупнообломочных и песчаных грунтов (средний, крупный) можно не углублять подошву дома на величину промерзания.

Для глин, суглинков, супесей и других неустойчивых оснований, необходима закладка на глубину промерзания грунта в зимний период.

Определить ее можно по формуле в СП «Основания и фундаменты» или по картам в СНиП «Строительная климатология» (этот документ сейчас отменен, но в частном строительстве может быть использован в ознакомительных целях).

При определении залегания подошвы фундамента дома важно контролировать, чтобы она располагалась на расстоянии не менее 50 см от уровня грунтовых вод. Если в здании предусмотрен подвал, то отметка основания принимается на 30-50 см ниже отметки пола помещения.

Определившись с глубиной промерзания, потребуется подобрать ширину фундамента. Для ленточного и столбчатого ее принимают в зависимости от толщины стены здания и нагрузки.

Для плитного назначают так, чтобы опорная часть выходила за пределы наружных стен на 10 см. Для свай сечение назначается расчетом, а ростверк подбирается в зависимости от нагрузки и толщины стен.

Можно воспользоваться рекомендациями по определению из таблицы ниже.

Тип фундаментаСпособ определения массы
Ленточный железобетонныйУмножают ширину ленты на ее высоту и протяженность. Полученный объем нужно перемножить на плотность железобетона — 2500 кг/м3. Рекомендуем: Расчет ленточного фундамента.
Плитный железобетонныйУмножают ширину и длину здания (к каждому размеру прибавляют по 20 см на выступы на границы наружных стен), далее выполняют умножение на толщину и плотность железобетона. Рекомендуем: Расчет плитного фундамента по нагрузке.
Столбчатый железобетонныйПлощадь сечения умножают на высоту и плотность железобетона. Полученное значение нужно помножить на количество опор. При этом вычисляют массу ростверка. Если у элементов фундамента имеется уширение, его также необходимо учесть в расчетах объема. Рекомендуем: Расчет столбчатого фундамента.
Свайный буронабивнойТо же, что и в предыдущем пункте, но нужно учесть массу ростверка. Если ростверк изготавливается из железобетона, то его объем перемножают на 2500 кг/м3, если из древесины (сосны), то на 520 кг/м3. При изготовлении ростверка из металлопроката потребуется ознакомиться с сортаментом или паспортом на изделия, в которых указывается масса одного погонного метра. Рекомендуем: Расчет буронабивных свай.
Свайный винтовойДля каждой сваи изготовитель указывает массу. Нужно умножить на количество элементов и прибавить массу ростверка (см. предыдущий пункт). Рекомендуем: Расчет винтовых свай.

На этом расчет нагрузки на фундамент не заканчивается. Для каждой конструкции в массе нужно учесть коэффициент надежности по нагрузке.

Его значение для различных материалов приведено в СП «Нагрузки и воздействия».

Для металла он будет равен 1,05, для дерева — 1,1, для железобетона и армокаменных конструкций заводского производства — 1,2, для железобетона, который изготавливается непосредственно на стройплощадке — 1,3.

Временные нагрузки

Проще всего здесь разобраться с полезной. Для жилых зданий она равняется 150 кг/м2 (определяется исходя из площади перекрытия). Коэффициент надежности в этом случае будет равен 1,2.

Снеговая зависит от района строительства. Чтобы определить снеговой район потребуется СП «Строительная климатология». Далее по номеру района находят величину нагрузки в СП «Нагрузки и воздействия». Коэффициент надежности равен 1,4. Если уклон кровли более 60 градусов, то снеговую нагрузку не учитывают.

Определение значения для расчета

При расчете фундамента дома потребуется не общая его масса, а та нагрузка, которая приходится на определенный участок. Действия здесь зависят от типа опорной конструкции здания.

Тип фундаментаДействия при расчете
ЛенточныйДля расчета ленточного фундамента по несущей способности нужна нагрузка на погонный метр, исходя из нее рассчитывается площадь подошвы для нормальной передачи массы дома на основание, исходя из несущей способности грунта (точное значение несущей способности грунта можно узнать только с помощью геологических изысканий). Полученную в сборе нагрузок массу нужно разделить на длину ленты. При этом учитываются и фундаменты под внутренние несущие стены. Это самый простой способ. Для более подробного вычисления потребуется воспользоваться методом грузовых площадей. Для этого определяют площадь, с которой передается нагрузка на определенный участок. Это трудоемкий вариант, поэтому при строительстве частного дома можно воспользоваться первым, более простым, способом.
ПлитныйПотребуется найти массу, приходящуюся на каждый квадратный метр плиты. Найденную нагрузку делят на площадь фундамента.
Столбчатый и свайныйОбычно в частном домостроении заранее задают сечение свай и потом подбирают их количество. Чтобы рассчитать расстояние между опорами с учетом выбранного сечения и несущей способности грунта, нужно найти нагрузку, как в случае с ленточным фундаментом. Делят массу дома на длину несущих стен, под которые будут установлены сваи. Если шаг фундаментов получится слишком большим или маленьким, то сечение опор меняют и выполняют расчет заново.

Пример выполнения вычислений

Удобнее всего сбор нагрузок на фундамент дома делать в табличной форме.

Пример рассмотрен для следующих исходных данных:

  • дом двухэтажный, высота этажа 3 м с размерами в плане 6 на 6 метров;
  • фундамент ленточный железобетонный монолитный шириной 600 мм и высотой 2000 мм;
  • стены из кирпича полнотелого толщиной 510 мм;
  • перекрытия монолитные железобетонные толщиной 220 мм с цементно-песчаной стяжкой толщиной 30 мм;
  • кровля вальмовая (4 ската, значит, наружные стены по всем сторонам дома будут одинаковой высоты) с покрытием из металлической черепицы с уклоном 45 градусов;
  • одна внутренняя стена посередине дома из кирпича толщиной 250 мм;
  • общая длина гипсокартонных перегородок без утепления толщиной 80 мм 10 метров.
  • снеговой район строительства ll, нагрузка 120 кг/м2 кровли.

Далее рассмотрен пример расчета в табличной форме.

Определение нагрузкиКоэффициент надежностиРасчетное значение, тонн
Фундамент0,6 м * 2 м * (6 м * 4 + 6 м) = 36 м3 — объем фундамента36 м3*2500 кг/м3 = 90000 кг = 90 тонн1,3117
Наружные стены6 м * 4 шт = 24 м — протяженность стен24 м * 3 м = 72 м2 -площадь в пределах одного этажа(72 м2 * 2) *918 кг/м2 — 132192 кг = 133 тонны — масса стен двух этажей1,2159,6
Внутренние стены6 м * 2 шт * 3 м = 36 м2 площадь стен на протяжении двух этажей36 м2 * 450 кг/м2 = 16200 кг = 16,2 тонн — масса1,219,4
Перекрытия6 м * 6 м = 36 м2 — площадь перекрытий36 м2*625 кг/м2 = 22500 кг = 22, 5 тонн — масса одного перекрытия22,5 т * 3 = 67,5 тонн — масса подвального, междуэтажного и чердачного перекрытий1,281
Перегородки10 м * 2,7 м (здесь берется не высота этажа, а высота помещения) = 27 м2 — площадь27 м2 * 28 кг/м2 = 756 кг = 0,76 т1,20,9
Кровля(6 м * 6 м)/cos 45ᵒ (угла наклона кровли) = (6 * 6)/0,7 = 51,5 м2 — площадь кровли51,5 м2 * 60 кг/м2 = 3090 кг — 3,1 тонн — масса1,23,7
Полезная нагрузка36м2 * 150 кг/м2 * 3 = 16200 кг = 16,2 тонн (площадь перекрытий и их количество взяты из предыдущих расчетов)1,219,4
Снеговая51,5 м2 * 120 кг/м2 = 6180 кг = 6,18 тонн (площадь кровля взята из предыдущих расчетов)1,48,7

Чтобы понять пример, эту таблицу нужно смотреть совместно с той, в которой приведены массы конструкций.

Далее необходимо сложить все полученные значения. Итого нагрузка для данного примера на фундамент с учетом собственного веса составляет 409,7 тонн. Чтобы найти нагрузку на один погонный метр ленты, необходимо разделить полученное значение на протяженность фундамента (посчитано в первой строке таблицы в скобках): 409,7 тонн /30 м = 13,66 т/м.п. Это значение берут для расчета.

При нахождении массы дома важно выполнять действия внимательно. Лучше всего уделить этому этапу проектирования достаточное количество времени.

Если совершить ошибку в этой части расчетов, потом возможно придется переделывать весь расчет по несущей способности, а это дополнительные затраты времени и сил.

По завершении сбора нагрузок рекомендуется перепроверить его, для исключения опечаток и неточностей.

Расчет нагрузки на фундамент

Как правильно рассчитать нагрузку на фундамент

Расчет нагрузки на фундамент необходим для правильного выбора его геометрических размеров и площади подошвы фундамента. В конечном итоге, от правильного расчета фундамента зависит прочность и долговечность всего здания. Расчет сводится к определению нагрузки на квадратный метр грунта и сравнению его с допустимыми значениями.

Для расчета необходимо знать:

  • Регион, в котором строится здание;
  • Тип почвы и глубину залегания грунтовых вод;
  • Материал, из которого будут выполнены конструктивные элементы здания;
  • Планировку здания, этажность, тип кровли.

Исходя из требуемых данных, расчет фундамента или его окончательная проверка производится после проектирования строения.

Попробуем рассчитать нагрузку на фундамент для одноэтажного дома, выполненного из полнотелого кирпича сплошной кладки, с толщиной стен 40 см. Габариты дома – 10х8 метров.

Перекрытие подвального помещения – железобетонные плиты, перекрытие 1 этажа – деревянное по стальным балкам. Крыша двускатная, покрытая металлочерепицей, с уклоном 25 градусов. Регион – Подмосковье, тип грунта – влажные суглинки с коэффициентом пористости 0,5.

Фундамент выполняется из мелкозернистого бетона, толщина стенки фундамента для расчета равна толщине стены.

Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения зависит от глубины промерзания и типа грунта. В таблице приведены справочные величины глубины промерзания грунта в различных регионах.

Таблица 1 – Справочные данные о глубине промерзания грунта

Справочная таблица для определения глубины заложения фундамента по регионам

Глубина заложения фундамента в общем случае должна быть больше глубины промерзания, но есть исключения, обусловленные типом грунта, они указаны в таблице 2.

Таблица 2 – Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Глубина заложения фундамента необходима для последующего расчета нагрузки на почву и определения его размеров.

Определяем глубину промерзания грунта по таблице 1. Для Москвы она составляет 140 см. По таблице 2 находим тип почвы – суглинки. Глубина заложения должна быть не менее расчетной глубины промерзания. Исходя из этого глубина заложения фундамента для дома выбирается 1,4 метра.

Расчет нагрузки кровли

Нагрузка кровли распределяется между теми сторонами фундамента, на которые через стены опирается стропильная система.

Для обычной двускатной крыши это обычно две противоположные стороны фундамента, для четырехскатной – все четыре стороны.

Распределенная нагрузка кровли определяется по площади проекции крыши, отнесенной к площади нагруженных сторон фундамента, и умноженной на удельный вес материала.

Таблица 3 – Удельный вес разных видов кровли

Справочная таблица — Удельный вес разных видов кровли

  1. Определяем площадь проекции кровли. Габариты дома – 10х8 метров, площадь проекции двускатной крыши равна площади дома: 10·8=80 м2.
  2. Длина фундамента равна сумме двух длинных его сторон, так как двускатная крыша опирается на две длинные противоположные стороны.

    Поэтому длину нагруженного фундамента определяем как 10·2=20 м.

  3. Площадь нагруженного кровлей фундамента толщиной 0,4 м: 20·0,4=8 м2.
  4. Тип покрытия – металлочерепица, угол уклона – 25 градусов, значит расчетная нагрузка по таблице 3 равна 30 кг/м2.
  5. Нагрузка кровли на фундамент равна 80/8·30 = 300 кг/м2.

Расчет снеговой нагрузки

Снеговая нагрузка передается на фундамент через кровлю и стены, поэтому нагружены оказываются те же стороны фундамента, что и при расчете крыши. Вычисляется площадь снежного покрова, равная площади крыши. Полученное значение делят на площадь нагруженных сторон фундамента и умножают на удельную снеговую нагрузку, определенную по карте.

Таблица — расчет снеговой нагрузки на фундамент

  1. Длина ската для крыши с уклоном в 25 градусов равна (8/2)/cos25° = 4,4 м.
  2. Площадь крыши равна длине конька умноженной на длину ската (4,4·10)·2=88 м2.
  3. Снеговая нагрузка для Подмосковья по карте равна 126 кг/м2. Умножаем ее на площадь крыши и делим на площадь нагруженной части фундамента 88·126/8=1386 кг/м2.

Расчет нагрузки перекрытий

Перекрытия, как и крыша, опираются обычно на две противоположные стороны фундамента, поэтому расчет ведется с учетом площади этих сторон. Площадь перекрытий равна площади здания. Для расчета нагрузки перекрытий нужно учитывать количество этажей и перекрытие подвала, то есть пол первого этажа.

Площадь каждого перекрытия умножают на удельный вес материала из таблицы 4 и делят на площадь нагруженной части фундамента.

Таблица 4 – Удельный вес перекрытий

Таблица расчет веса перекрытий и их нагрузка на фундамент

  1. Площадь перекрытий равна площади дома – 80 м2. В доме два перекрытия: одно из железобетона и одно – деревянное по стальным балкам.

  2. Умножаем площадь железобетонного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·500=40000 кг.
  3. Умножаем площадь деревянного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·200=16000 кг.

  4. Суммируем их и находим нагрузку на 1 м2 нагружаемой части фундамента: (40000+16000)/8=7000 кг/м2.

Расчет нагрузки стен

Нагрузка стен определяется как объем стен, умноженный на удельный вес из таблицы 5, полученный результат делят на длину всех сторон фундамента, умноженную на его толщину.

Таблица 5 – Удельный вес материалов стен

Таблица — Удельный вес стен

  1. Площадь стен равна высоте здания, умноженной на периметр дома: 3·(10·2+8·2)=108 м2.
  2. Объем стен – это площадь, умноженная на толщину, он равен 108·0,4=43,2 м3.

  3. Находим вес стен, умножив объем на удельный вес материала из таблицы 5:   43,2·1800=77760 кг.
  4. Площадь всех сторон фундамента равна периметру, умноженному на толщину: (10·2+8·2)·0,4=14,4 м2.

  5. Удельная нагрузка стен на фундамент равна 77760/14,4=5400 кг.

Предварительный расчет нагрузки фундамента на грунт

Нагрузку фундамента на грунт расчитывают как произведение объема фундамента на удельную плотность материала, из которого он выполнен, разделенное на 1 м2 площади его основания. Объем можно найти как произведение глубины заложения на толщину фундамента. Толщину фундамента принимают при предварительном расчете равной толщине стен.

Таблица 6 – Удельная плотность материалов фундамента

Таблица — удельная плотность материало для грунта

  1. Площадь фундамента – 14,4 м2, глубина заложения – 1,4 м. Объем фундамента равен 14,4·1,4=20,2 м3.
  2. Масса фундамента из мелкозернистого бетона равна: 20,2·1800=36360 кг.
  3. Нагрузка на грунт: 36360/14,4=2525 кг/м2.

Расчет общей нагрузки на 1 м2 грунта

Результаты предыдущих расчетов суммируются, при этом вычисляется максимальная нагрузка на фундамент, которая будет больше для тех его сторон, на которые опирается крыша.

Условное расчетное сопротивление грунта R0 определяют по таблицам  СНиП 2.02.01—83 «Основания зданий и сооружений».

  1. Суммируем вес крыши, снеговую нагрузку, вес перекрытий и стен, а также фундамента на грунт: 300+1386+7000+5400+2525=16 611 кг/м2=17 т/м2.
  2. Определяем условное расчетное сопротивление грунта по таблицам СНиП 2.02.01—83. Для влажных суглинков с коэффициентом пористости 0,5 R0 составляет 2,5 кг/см2, или 25 т/м2.

Из расчета видно, что нагрузка на грунт находится в пределах допустимой.

Исследование грунтов

От характеристик грунта зависит и выбор типа фундамента

В первую очередь на площадке строительства выполняются инженерно-геологические изыскания. В ходе этих работ изучают характеристики грунтов, которые будут воспринимать вес от здания. Также при выполнении этих изысканий определают глубину промерзания и наличие грунтовых вод на участке, выделенном под строительство.

Важными характеристиками, которые необходимо определить во время инженерно-геологических изысканий, являются прочность и несжимаемость грунтов. Также необходимо учитывать, что грунт бывает пучинистым и непучинистым. В первом случае обязательно фундамент должен быть спроектирован с установкой его подошвы ниже уровня промерзания.

Это позволит избежать выпирания грунта и давления его на фундамент.

Если под домом находятся скальные, обломочные или песчаные грунты, то заглубление фундамента ниже глубины промерзания не требуется. При залегании под зданием глины, супеси, суглинков и других материалов, которые могут в зимний период увеличиваться в объемах подошва обязательно должна находиться ниже глубина промерзания.

Ее можно определить для требуемого района по СНиП или другим нормативным документам.

Виды нагрузок на фундамент

Проектируя фундамент, рассчитайте постоянные и временные нагрузки

Нагрузка на фундамент — это расчет как постоянного, так и временного давления. Рассчитывать постоянные нагрузки необходимо с учетом используемого материала. Временные нагрузки определают по принадлежности тому или иному климатическому району в зависимости от того, где происходит строительство.

К постоянным величинам относятся нагрузки от:

  • стен;
  • перекрытий;
  • кровли;
  • мебели;
  • оборудования.

Для правильного их определения необходимо предварительно назначить размеры дома, его этажность, определить конструктивные решения и применяемые на основании этих решений материалы.

К временным показателям относятся нагрузки, которые возникают периодично в зависимости от времени года или от погодных условий:

  • снеговая нагрузка;
  • ветровая нагрузка.

Расчет усилий передаваемых от стен

Нагрузки на стены зависят от количества этажей и планируемой высоты потолков

Для определения нагрузки от стен необходимо высчитать такие параметры, как количество этажей, их высота, размеры в плане.

То есть нужно знать длину, высоту и ширину всех стен в доме и путем перемножения этих данных определить общий объем стен, имеющихся в здании.

Далее объем здания умножают на удельный вес материала, используемого в качестве стен, согласно приведенной ниже таблице, и получают вес всех стен здания.

Затем вес здания делят на площадь опоры стен на фундамент. Перечисленные действия можно записать в следующем порядке:

  1. Определяем площадь стен S=AxB, где S- площадь, A — ширина, В — высота.
  2. Определяем объем стен V=SxT, где V-объем,S-площадь, T- толщина стен.
  3. Определяем вес стен Q=Vxg, где Q-вес, V-объем, g — удельный вес материала стены.
  4. Определяем удельную нагрузку,с которой стены здания давят на фундамент ( кг/м2) q=Q/s, где s-площадь опирания несущих конструкций на фундамент.
Материал стенкПаКгс/м3
С использованием утеплителя на деревянном каркасе или на каркасе из легкого профиля, обшитого листовым материалом3300
Брус или бревно6600
Стены газобетонные6600
Шлакоблоки121200
Ракушечник151500
Пустотелый кирпич141400
Полнотелый кирпич181800

Расчет усилий, передаваемых от перекрытия

Перекрытия могут быть деревянными, монолитными, сборными из пустотных плит и металлическими. Расчет нагрузки на фундамент от перекрытий необходимо выполнить следующим образом: площадь перекрытия умножается на удельный вес материала,из которого оно изготовлено.

Удельный вес определяется по таблицам, имеющимся в СНиП и других нормативных документах, а также в документах, прилагаемых к материалам.

Нужно учитывать, что показатели веса одного кубического метра используемого материала могут отличаться в два раза, и больше.

Так, например, вес одного кубического метра деревянного перекрытия, выполненного по деревянным балкам, составляет 100 кг, а такой же конструкции, но опирающейся на металлические балки — 200 кг.

Вес 1 м3 пустотных железобетонных плит перекрытия будет равным 500 кг, а вес монолитного железобетонного перекрытия может быть равным от 1000 до 2500 кг.

Необходимо четко понимать, конструктивное решение, по которому будет выполнено перекрытие, и соответственно знать материалы, применяемые для выполнения этого решения.

Расчет усилий передаваемых от кровли

Кровля оказывает нагрузку на фундамент через опоры

Нагрузка от кровли перераспределяется на несущее основание через те конструкции, на которые кровля опирается. Для четырехскатной кровли их четыре, а двускатная кровля передает давление по двум несущим элементам.

Для определения значения давления кровли на несущее основание требуется отношение площади ее проекции к площади основания,на которое передается нагрузка от кровли, умножить на удельный вес кровельных материалов.

Удельный вес различных видов кровли, так же как и характеристики других материалов, можно найти в справочной или нормативной документации.

Отличия веса используемого кровельного материала от аналогов не так значительны, как отличия веса материала, используемого для устройства перекрытий.

Вес одного кубического метра кровельного материала составляет от 30 до 80 кг в зависимости от того, что используется: рубероид или керамическая черепица.

Расчет усилий, передаваемых от снега

Давление от снега передается на фундамент для дома вместе с давлением от кровли и через те же участки. Площадь крыши делится на рабочую площадь фундамента и умножается на удельную нагрузку от снега, которую определают по карте снеговых нагрузок в зависимости от региона строительства.

Эту карту можно найти в СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» Приложение 5, карта 1.

Расчет усилий от внутренней отделки и полезной нагрузки

На данном этапе необходимо рассчитать вес всего материала, использованного при внутренней отделке помещений, и массулюдей, оборудования и мебели, а затем сумму этих значений разделить на площадь.

Расчет усилий, передаваемых от фундамента на грунт

Нагрузку фундамента на грунт можно определить, зная его размеры и удельную плотность материала, из которого он изготовлен. Удельная плотность материалов, применяемых при устройстве несущих конструкций, приведена в нормативных документах. О том, как рассчитать нагрузку на фундамент, смотрите в этом видео:

Порядок расчета следующий:

  1. Определяется объем фундамента умножением его высоты на толщину и на длину.
  2. Вычисляется масса умножением объема на плотность.
  3. Давление на грунт определяется делением массы на площадь основания несущей конструкции.

Расчет общего давления на грунт

Целью всех этих расчетов является подтверждение того, что усилия, передаваемые от здания на 1 см основания, не превышают предельно допустимого сопротивления грунта. Это значение можно определить, зная виды грунтов, залегающих под проектируемым сооружением.

Для того, чтобы дом в будущем не осел и не деформировался необходимо правильно рассчитать давление конструкции на грунт

Под действием давления здания на грунт происходит его сжатие и неравномерное оседание всего дома. В результате этого процесса в несущих конструкциях дома происходят деформации и появляются трещины.

Для предотвращения этих негативных последствий необходимо на стадии предпроектной подготовки правильно подбирать материал, учитывая его удельный вес, и выполнять качественный расчет давления несущих строительных конструкций на грунт основания.

Для получения общей предельной нагрузки и определения возможности устройства дома принятой конструкции суммируются все результаты сбора нагрузок и определяется ее большее значение, которое будет на тех участках, где передается давление с кровли.

Это максимальное значение должно быть меньше условного расчетного сопротивления грунта, определенного по СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений».

Расчет фундамента – пошаговая инструкция и примеры расчета нагрузки на различные виды фундаментов

Как правильно рассчитать нагрузку на фундамент

В строительстве мелочей не бывает. Расчёт основы дома – первейшая работа. Если дом будет сооружаться самостоятельно, то для расчета необходимо привлечь специалиста – инженера-проектировщика. Если вы обладаете знаниями экономиста, архитектора, строителя, а дом будет не выше двух уровней, попробуйте разобраться сами.

Для вас приведем ряд советов для точности подсчетов по фундаменту своего будущего дома. Сначала найдите нормы в СНиПах строительного профиля. Предлагается подробная инструкция как правильно рассчитать фундамент.

Грунт на участке под дом

Его структура и свойства помогут провести расчет толщины и глубины заложения фундамента. Нужно учитывать:

  • Тип фундамента;
  • Глубину его залегания;
  • Вид влагоизоляции;
  • Возможность постройки цоколя или подвала.

Для оценки состояния грунта пробурите несколько скважин или выкопайте ямы на два метра друг от друга. Слои земли повсеместно не однотипные, а с различными свойствами. Даже на двух соседних участках. Поэтому, данные «как у соседа» отбросьте сразу.

Например, глина, в отличие от рыхлой почвы или песчаной подушки, не пропускает подземную влагу, фундамент на ней будет всегда сухим и прочным. Песок может передвигаться, и фундамент «поведет»

Скважина бурится на глубину не менее двух метров. И в ней вы увидите все культурные слои грунта. Определите и преобладающий тип почвы.

Далее решите, какой фундамент выбрать и его заглубление. Коротко еще о характеристике грунтов, которые могут залегать на вашем участке и решении относительно расчета основы здания. Например, на каменистых и частично им подобных фундамент будет стоять, как крепость. Но только не свайный: он там невозможен

Расчет бетона для фундамента

Профессиональный проект дома, а именно такие документы будут официальными при его введении в строй, показывает и количество строительных материалов. По нему определите и то, сколько чего надо иметь, приступая к закладке фундамента. Узнать, сколько потребуется бетона, самое простое в этих расчетах.

Марка бетона для основы должна быть не менее 100, при использовании цемента М400 его пропорция с песком составит 1:4. Но это будет не прочный бетон, его упрочняют четырьмя-пятью частями гравия и стальной арматурой. Вес кубометра железобетона будет равняться 1,8-2,5 тонны.

Представим приблизительный расчет типов фундамента и нагрузок. Воспользовавшись данной информацией, даже малоопытный строитель сможет понять, сколько материала потребуется для работы, и в какую сумму это всё обойдется.

Фундамент-плита

Самый непростой в изготовлении и самый дорогостоящий – монолитный фундамент, который выполняется на стальной арматуре, уложенной на не менее чем 20-сантиметровый слой песка. Для дома с указанной выше конфигурацией площадь плиты составит 160 кв.м., умножьте на 0,2 м толщины, получатся 80 кубометров бетона. Также умножьте на вес одного куба.

И это еще не все сложности. Такой монолит необходимо заливать одновременно по всей площади. Где взять одновременно столько бетона?

Также следует класть плиту с ребрами жесткости, направленными вниз. Иначе она под нагрузкой стен начнет лопаться или трескаться. Теперь видно, как лучше всего рассчитать фундамент.

Столбчатый фундамент

Это не означает, что он обязательно круглый. Легче соорудить квадратную обшивку для заливки бетоном арматуры, и не нужно высчитывать поперечное сечение круга.

Ленточный фундамент

Его чаще всего монтируют своими руками. Простая копка траншей по периметру и на несущие конструкции внутри здания, простой расчет: длина умножается на ширину и высоту. Если хотите иметь и цокольный этаж, то его стенами будет фундамент.

Возьмем за основу одну длину дома в 10 м, ширину – 0,5 м., высоту фундамента – 2 м. Объем бетона составит 12,5 кубометра, две стороны – 25 куб. Боковые стороны дадут 16 кубов, внутренние ленты – еще восемь. Получится 49 кубометров. Умножьте эту сумму на указанный вес одного куба.

Цена фундамента

Примеры для расчета фундаментов по бетону уже были показаны в нашей статье. Здесь скажем о метраже арматуры, для всех видов фундамента она разная. Она может быть гладкой и ребристой, для сварки соединений (марка С) и для перевязки.

Про перевязку стальной арматуры часто забывают, а без перевязки не соберете каркас. Дешевле пластиковый перевязочный материал. Есть уже пластиковая арматура. Выясните предварительно стоимость различной арматуры в строймагазинах.

Сколько будет стоить фундамент?

Просуммировав стоимость кубов бетона, стальной арматуры, песка, щебня, досок или плит для опалубки под заливку ленточного фундамента. В итоге узнаете цену основания дома.

После этого прикинете расходы, и подумаете: не остановить ли стройку на первом этаже? Вот и весь расчет расходов материалов на фундамент.

Фото фундаментов с правильным расчетом

Также рекомендуем просмотреть:
Пожалуйста, сделайте репост

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.