Как правильно рассчитать фундамент под дом? Формула расчета фундамента

Как рассчитать фундамент для дома: советы и рекомендации

Строительство дома всегда начинается с фундамента. От того, насколько качественно и правильно он сделан, во многом зависит надежность и долговечность здания. Основание дома должно строиться с учетом типа грунта, глубины грунтовых вод, угла наклона почвы, основного строительного материала здания, типа постройки, веса и объема дома. Фундамент нужно рассчитать с учетом всех составляющих, а затем начинать его монтаж. О том, как рассчитать фундамент, можно узнать в специальной строительной литературе, или прибегнуть к помощи проектно-строительной организации.

Роль фундамента в строительстве

Устойчивость и прочность любого дома зависит от надежности фундамента. Его роль в строительстве любого здания велика. Затраты на монтаж фундамента могут достигать 20% всего бюджета строительства. При этом любые ошибки, сделанные на начальном этапе, не поддаются исправлению. Если неправильно сделанную кровлю или стены еще можно как-то переделать, то основание здания исправить практически невозможно. Поэтому при проектировании дома, нужно с особым вниманием отнестись к закладке фундамента, его виду и материалам.

Возведение фундамента является одним из самых важных и ответственных этапов строительства сооружения

Какую конструкцию основы выбрать

Выбор типа фундамента основан на виде возводимого здания. Кроме того, важны тип грунта, глубина промерзания почвы и расстояние до уровня грунтовых вод. Имея данные о строении и о земле, на которой оно будет возводиться, можно выбирать тип самого фундамента.

При строительстве частного дома выбирается один из четырех основных типов основания:

Столбчатое.
Свайное.
Ленточное.
Плитное.

Какие нагрузки влияют на фундамент?

На фундамент дома влияют различные нагрузки: постоянные и временные, возникающие в силу каких-либо обстоятельств.

В общем виде все типы нагрузок на фундамент можно классифицировать по четырем основным направлениям:

Важное место в проектировании основания для будущей постройки занимает расчет площади подошвы

масса всех элементов конструкции возводимого дома;
так называемая полезная масса, состоящая из всех предметов мебели и интерьера, которые будут находиться в здании;
фундаментальные нагрузки или масса самого фундамента;
временные нагрузки, которые зависят от климатических условий местности, где строится здание – количество осадков в виде дождя и снега, сила и скорость ветра.

Как высчитывается нагрузка на фундамент?

Нагрузка на фундамент рассчитывается исходя из двух данных: нагрузки дома и нагрузки самого фундамента. Расчет нагрузки дома ведется исходя из данных веса стен, перекрытий, кровли, а также внутреннего обустройства, мебели, всех предметов интерьера, жильцов и возможных осадков в виде снега. Зная основные строительные материалы дома и его размеры, можно достаточно точно рассчитать массу здания. Существуют специальные таблицы, которые указывают массу одного квадратного метра стены или кровли, выполненных из разных материалов.

Нагрузка фундамента рассчитывается перемножением объема фундамента на плотность материала, из которого он сделан.

Площадь и вес фундамента

Зная общую нагрузку здания, необходимо рассчитать минимальную площадь основания фундамента каждому строению. В расчете учитываются сопротивление грунта под фундаментом, а также коэффициент зависимости типа здания и грунта под ним. Площадь основания должна быть больше полученного значения. В ленточном основании необходимо ширину фундамента умножить на длину всей ленты и сравнить с расчетным значением.

Зависимость выбора типа фундамента от вида грунта

Вес фундамента рассчитывается путем перемножения объема всех его составляющих на удельный вес одного кубического метра бетона.

Как рассчитать бетон для фундамента

Бетон – это универсальный вид строительного материала, который чаще всего используется при заливке фундамента. Его можно приготовить самостоятельно, соблюдая пропорции цемента, песка, щебня и воды, или использовать готовую смесь. Чтобы заказывать готовый бетон, нужно точно рассчитать необходимое его количество для монтажа фундамента, а для этого следует разобраться, как рассчитать куб бетона.

О том, как рассчитать фундамент под дом, существует множество публикаций. Нужно учитывать, что каждое основание здания может иметь свою сложную конструкцию. Следует разбить фундамент на составляющие, а затем сложить их объем. Необходимо сделать расчет глубины заложения фундамента, измерить ширину и длину каждой части.

Помимо бетона, в состав фундамента включается арматура, которая занимает от 5 до 10% всего объема конструкции. Количество бетона можно уменьшить на 5% от общего объема основания здания или перестраховаться, не занижая количество.

Как посчитать фундамент разной конструкции, следует рассматривать по-отдельности.

Расчет кубатуры ленточного основания

Ленточный фундамент укладывается достаточно просто и имеет надежное основание. Его используют для частного и малоэтажного строительства. Рассчитывать фундамент дома с ленточным основанием несложно. Он имеет прямоугольное сечение, поэтому в расчете нужно ширину фундамента умножить на высоту, а затем на общую длину. Следует учитывать, что часть основания залегает под землей, а часть – возвышается над грунтом. В расчете объема нужно складывать обе составляющие. Причем высота ленты должна быть как минимум вдвое больше ее ширины.

Рассчитать фундамент по несущей способности грунта очень просто, несмотря на видимую сложность и большой объем

Часто, ленточный фундамент под несущие и простые стены монтируется разной глубины и ширины. Это нужно учитывать при расчете общего объема. Можно использовать калькулятор ленточного фундамента, где учитываются все составляющие основания со своими размерами.

Расчет кубатуры столбчатого основания

Столбчатый тип фундамента делается двумя способами: в виде свай или в заранее подготовленные скважины с арматурой заливается бетон. Столбики бывают круглой и прямоугольной формы, поэтому объем бетона столбчатого основания рассчитывается с применением двух формул. При прямоугольном сечении каждый столб рассчитывается по типу ленточного фундамента. Полученная величина умножается на количество свай и получается необходимый объем бетона.

Объем свай круглой формы считается по формуле, где сначала находится площадь основания, а затем полученная величина умножается на длину столба. Площадь рассчитывается как число Пи, умноженное на квадрат радиуса столба. Суммируется объем всех столбов и находится необходимое количество бетона для столбчатого фундамента здания.

Расчет кубатуры для плиточного основания

Фундамент в виде монолитных бетонных плит используется в строительстве зданий без подвала, а также расположенных на сложных грунтах. Такое основание имеет большую несущую способность. Расчет необходимого количества бетона плиточного фундамента очень прост: нужно ширину основания умножить на длину, и полученную площадь перемножить с толщиной плиты.

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

Иногда плиточное основание предполагает наличие ребер жесткости. В таком случае, нужно рассчитать объем каждого из них и сложить с объемом плиты.

Как определить количество арматуры и проволоки

Монтаж фундамента обязательно предполагает наличие в нем арматуры. Бетон сам по себе обладает высокой устойчивостью на сжатие. В то же время, он слаб при растяжении. Грунт под фундаментом вспучивается, что приводит к растрескиванию бетона и ослаблению конструкции фундамента. Потому так важно, чтобы в нем был армирующий пояс, включающий продольные и поперечные прутья. Соединение вертикальных и горизонтальных прутьев происходит с помощью вязальной проволоки. На одно соединение расходуется примерно 40 см такой проволоки. Рассчитав количество арматуры для фундамента, рассчитывается количество соединений и расход проволоки.

Количество арматуры зависит от типа фундамента, грунта, а также габаритов самого здания. Существуют специальные строительные требования – СНиП 52-01-2003. С их помощью подбирается класс арматуры, сечение и рассчитывается ее количество.

О том, как рассчитать армопояс каждого типа фундамента, следует почитать отдельно. Каждый вид основания характеризуется своими особенностями и требованиями.

Основной причиной трещин и разрушений стен дома является неравномерная осадка фундамента

Количество арматуры для ленточного основания

В ленточном фундаменте наиболее уязвимой на разрыв является продольная сторона основания, поэтому особое внимание уделяется именно продольному армированию.

Для ленточного фундамента применяется три способа продольного армирования:

армирование четырьмя стержнями;
армирование шестью стержнями;
армирование восемью стержнями.

Количество стержней зависит от пучинистости грунта, ширины и глубины фундаментной ленты. Минимальная толщина продольного прута составляет 10-15 мм, а поперечного – от 6 мм. Шаг арматурной решетки оптимально делать не более 15 см.

Количество арматуры для столбчатого основания

Столбчатый фундамент принято армировать прутом диаметром 10 мм. Главную несущую роль выполняет вертикальная арматура, которая должна иметь ребристую поверхность. Горизонтальные прутья используются для создания единого каркаса, поэтому могут быть гладкими, а их диаметр может составлять всего 6 мм.

При расчете столбчатого фундамента таким образом подбирают количество столбов

На один столбик диаметром 20 см и высотой 2 м понадобится:

рифленой арматуры диаметром 10 мм: 4 * 2,3 м (с учетом ростверка) = 9,2 м;
гладкой арматуры диаметром 6 мм: 3,14 * 0,2 м (длина окружности столбика) * 4 (количество горизонтальных прутьев) = 2,512 м;
вязальной проволоки: 16 (количество соединений) * 0,4 м = 6,4 м.

Количество арматуры для монолитного основания

При монтаже монолитного фундамента используется две параллельные арматурные сетки: по низу и верху плиты. Между собой они соединяются вертикальными стержнями в местах пересечения продольных и поперечных прутков сетки. Оптимальный размер ячеек решетки – 20*20 см. В монолитном фундаменте используется рифленая арматура диаметром 12 мм. Рассчитывая количество арматуры, необходимо делать запас на соединение продольных прутков, если длина фундамента отличается от длины арматуры. То же касается и поперечных соединений.

Как рассчитать стоимость фундамента

Имея готовый проект дома и зная расход всех материалов, можно понять, как правильно рассчитать фундамент.

Затраты включают в себя следующие статьи:

стоимость всего строительного материала: бетона, арматуры, соединительной проволоки, опалубки;
земляные работы по подготовке основания для монтажа фундамента;
транспортные расходы на доставку необходимых стройматериалов;
работа по монтажу фундамента, в том числе аренда спецтехники.

Как своими силами рассчитать требуемую площадь фундамента

При самостоятельном проектировании основания дома всплывает множество вопросов. Один из них связан с расчетом площади фундамента, вернее, площади его подошвы. Ведь от данного параметра зависит самое главное – равномерное распределение нагрузок от здания на грунтовое основание. Ниже мы представим последовательность проведения расчетов площади фундамента – информацию, которая существенно облегчит вашу жизнь на этапе разработки «нулевого цикла».

Формула для расчета площади фундамента

В наших расчетах мы будем использовать следующее неравенство:

S>a×F/(b×R), гдеS – минимальное расчетное значение площади подошвы основания, см2;a – коэффициент надежности (запаса), который принимается равным 1,2;F – нагрузка на основание со стороны построенного на нем дома, значение получается при проведении расчета нагрузки на фундамент;b – коэффициент условий работы, который зависит от типа грунта на строительном участке и конструкции дома. Так,b=1, если дом будет каменным (жесткая конструкция), а грунт – преимущественно пластичная глина;b=1,1 – для деревянных и каркасных сооружений, длина которых больше высоты в 4 раза, грунт – глина пластичная;b=1,2, если соотношение длины здания к высоте меньше 1,5, грунт – глина слабопластичная (или песок небольшой влажности, пылеватый) либо для жестких построек на песчаном грунте;b=1,3 – для любых домов, если грунт – мелкие пески;b=1,4 – для любых длинных построек, если грунт – крупный песок;R – расчетное сопротивление грунта, кг/см2 (данные таблицы, представленной ниже, актуальны при условии, что фундамент будет заглублен на 1,5…2 м.) Но как быть, если мы планируем возводить основание мелкого заглубления на глубину h? В этом случае необходимо сделать поправку по формуле, приведенной ниже:R=0,005R0(100+h/3), где R0 – табличное значение. В данном случае расчетное сопротивление будет меньше, ведь с увеличением глубины ввиду уплотнения грунта его несущая способность увеличивается.

Теперь, независимо от типа фундамента, вы можете подсчитать минимальную его площадь, от которой уже легко отталкиваться в дальнейших расчетах, например, проводя расчет прочности фундамента.

Пример расчета площади основания

Предположим, мы решили строить сруб, представленный на рисунке ниже. Исходные данные: сруб 9×3×3 м, деревянный, общая масса (нагрузка на основание) ≈20 000 кг, грунт – пески средней крупности и плотности (R=3,5), коэффициент условий работы принимаем равным 1,3. Фундамент будет заглублен на 1,5 метра для придания постройке устойчивости. Получаем, что S>20000×1,2/3,5×1,3, S>5275 см2 или S>0,53 м2. Принимаем площадь равной 0,54 м2.

Подбираем тип фундамента

В нашем случае мы отдаем предпочтение столбчатому фундаменту:

на участке имеется существенный уклон, который весьма дорого устранить;
грунт и нежесткая конструкция сруба позволяют воспользоваться таким основанием;
это один из самых дешевых вариантов, который можно сделать своими руками, не прибегая к задействованию тяжелой строительной техники. Да и бетон для фундамента можно приготовить прямо на участке, ведь его объем для столбчатого основания невелик

Рассчитываем количество опор

Принимаем к установке столбы с размерами опоры 0,3×0,3 м. Получается, что площадь подошвы каждого такого столбика будет равной 0,09 м2. Нам потребуется: 0,54/0,09 =6 столбов. Расчет толщины фундамента проводится исходя из условий строительства и проекта дома – об этом мы поговорим в одной из следующих статей.

Как рассчитать кубатуру фундамента – формула расчета

Сомневаетесь или не знаете, как рассчитать кубатуру фундамента? В этом вопросе нет ничего сложного. Приступить к необходимым подсчетам можно сразу же после составления проекта, руководствуясь готовыми чертежами, а можно пойти другим путем и произвести более точную калькуляцию требуемых материалов.

Формула для вычислений

Необходимое количество бетона должно соответствовать параметру опалубки. Поэтому чтобы произвести расчет кубатуры бетона для забивки фундамента необходимо знать геометрические размеры формы. Вооружившись рулеткой замеряем уже поставленную форму, и опираемся на нужные параметры:

ширину;
высоту;
длину.

Как показывает многолетняя строительная практика, опираясь в расчетах на уже готовую опалубку можно получить более точные вычисления, нежели руководствуясь сухими цифрами рабочих чертежей. К тому же производя повторные измерения можно выявить ошибки в монтаже формы для фундамента и вовремя их устранить.

В случае простых фигур формула расчета имеет следующий вид:

(Д х Ш) В = V

При выполнении подсчетов величины следует приводить в единую систему расчетов – см, м. В отношении бетона чаще всего используется параметр – м3, реже литры. При переводе единицы измерения между величинами используется пропорция: 1 м3 бетона = 1000 л. При этом плотность состава не оказывает влияния на количественные показатели. Смесь уплотненная, например, вибрацией, по своей кубатуре соответствует литражу, как и изготовленные по обычным технологиям материалы для бетонирования.

В случае строительства фундамента сложной конфигурации объект условно расчленяется на простые фигуры – параллелепипеды или иные простые элементы (круги, цилиндры и т.д.). Производится расчет для каждого элемента по отдельности, полученные значения суммируются.

Расчет плитного фундамента: основные формулы и особенности работ

Базис в виде плиты – наиболее простой для расчета вид фундамента. Чтобы приобрести необходимое количество раствора для возведения, необходимо сделать два шага:

измерить длину, ширину и высоту фундаментной подошвы. Размеры должны соответствовать величине используемой опалубки. При предварительном подсчете затрат на приобретение материала и наличии одного котлована под будущее строительство используют его высоту за минусом величины песчаной подушки;
умножить площадь конструкции на ее высоту. Полученная величина – это рассчитанный практическая кубатура, которую необходимо заказывать или изготовлять.

Многие задаются вопросом относительно того, следует ли считаться при составлении калькуляции с количеством используемой арматуры. Практикующие строительные организации не принимают во внимание эту величину ввиду ее незначительности в общем количестве материала.

Расчет ленточного фундамента: доступные для начинающих методы

Ленточный базис геометрически представляет собой полый параллелепипед. Высчитать точную кубатуру бетонного раствора под фундаментные работы можно двумя методами.

Метод 1

Его суть заключается в отдельном подсчете соответствующей характеристики наружного и внутреннего профиля. Для этого каждый из элементов конструкции, в том числе и ребра жесткости, принимаются как самостоятельные геометрические фигуры. Показатели определяются по отношению ко всем элементам и впоследствии суммируются.

Метод 2

При этом способе рассматривается производная от умножения суммарной длины внешнего и внутреннего контура на площадь (Ш х В) сечения ленты.

Важно. Ленточный фундамент при полой конструкции чаще всего выполняется П-образной формы. В таком случае к полученным результатам необходимо добавить объем поперечины-основания.

Свайный фундамент и способы его расчета

Фундамент свайного типа представляет собой комплекс опор цилиндрической формы. Чтобы узнать конечное число, эквивалентное количеству требуемого раствора, нужно рассчитать площадь произведения круга, который составляет основу опоры: умножается на радиус в квадрате постоянную ПИ (3,14). Полученное число необходимо перемножить с высотой опоры. Это и есть искомое данное, используемое для дальнейших расчетов. Если опоры одинаковые, то число умножается на количество опор, если же они разные, то происходит расчет каждой, и уже после этого данные суммируются.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

Не только для индивидуального застройщика, но и для бывалых мастеров в строительной сфере остается сложной задачей то, как правильно рассчитать кубатуру бетона для забивки буронабивного фундамента с ростверком. Но эта проблема исчезнет, если на сложную конструкцию посмотреть под другим углом и разбить ее на более простые фигуры: на параллелепипед монолитного или ленточного ростверка и на цилиндры поддерживающих опор. Дальше – дело техники – вычисление производится по уже знакомым формулам и суммируется.

Помощь неопытным застройщикам: онлайн-калькулятор бетона

Для расчета кубатуры фундамента можно использовать интернет-сервисы, предлагаемые производителями бетонных смесей. Инструмент представляет форму с необходимыми для проведения оценки графами. После заполнения таблицы результат предоставляется автоматически в течение нескольких секунд.

К преимуществам метода относится многофакторность. В зависимости от своего алгоритма программа может учитывать не только геометрические параметры, но и факт наличия армирования, класс прочности, цену заказа готовой смеси. При помощи такого калькулятора можно не только решить задачу по заказу нужного количества раствора, но и проверить собственные подсчеты по определению вместительности сложных по конфигурации опалубок.

Сколько нужно материалов: классическая формула состава

Разобравшись с тем, как посчитать кубатуру на фундамент, переходим ко второй части – к подбору состава бетона. Также важно определить пропорции бетона в обычных ведрах для бетономешалки, чтобы максимально упростить процесс дозировки компонентов. Например, для создания обычного раствора для фундаментных работ, потребуется:

25 кг цемента;
75 кг песка (5 ведра). Расчет основан на плотности сухой песчаной смеси – 1600 кг/м3. При засыпании влажного материала следует делать соответствующие поправки;
125 кг гравия (8 ведра). Несмотря на то что камень, на первый взгляд, кажется тяжелее песка, ввиду своей формы, он не занимает все пространство емкости. При расчете бетона по умолчанию принимается во внимание щебень с фракцией среднего размера;
11,5 литров воды.

Расчет в ведрах осуществляется исходя из среднего веса продукта 15 кг/ ведро. Проектная марка бетона – М400, марка портландцемента – М500.

Для того чтобы вручную изготовить однородный по своей консистенции и свойствам состав необходимо пошагово придерживаться следующей мини-инструкции.

Подготовка смеси

Наливают 7 литров воды в миксер и запускают его. Затем постепенно добавляют большую часть щебеня и весь цемент. После закладывают всю приготовленную массу песка и оставшуюся часть щебня. Оставшаяся вода доливается после укладки всех компонентов чтобы получить соответствующий заданной консистенции бетон. Такая нестандартная закладка поможет приготовить качественный раствор без образования комков и необходимой жесткости.

Доводка смеси

После того как смесь достигла готовности, ее необходимо вылить в тачку и транспортировать к месту укладки. Если вы обладаете мобильным бетоносмесителем, то можно упростить процесс подачи бетона до максимума. Для этого нужно установить его возле фундамента, чтобы готовая смесь попадала сразу в подготовленную опалубку.

Во избежание потери раствора при непосредственной заливке фундамента можно установить на опалубку металлический бортик, который будет находиться непосредственно под бетоносмесителем.

При отсутствии специализированного оборудования (миксера) бетон может быть замешан вручную. Но такой способ считается наименее эффективным по причине трудностей в обеспечении необходимого периода перемешивания смеси, в котором происходят процессы создания новых физико-химических связей между всеми элементами состава.

В заключение, правильный расчет бетона для забивки базы будущей постройки даст вполне четкое понятие о том, сколько приобретать рабочего раствора или материала для его изготовления, что значительно сократит издержки строительства.

zamesbetona.ru

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

Строительные работы в Севастополе

Наши услуги