Рассчитать фундамент под дом: Калькулятор ленточного фундамента

Как рассчитать фундамент под дом с помощью простых формул

Как правильно рассчитать стоимость фундамента под дом, я уже рассказывал на конкретных примерах в одной из предыдущих статей. В этой статье поговорим о расчете размеров и свойств самого фундамента.

Влияние грунта на глубину заложения фундамента

Зависимость выбора типа фундамента от вида грунта, хорошо описана в статье Фундамент под дом из пеноблоков на различных грунтах, а какие вообще бывают типы фундамента, для каких построек они предназначены, а так же об их достоинствах и недостатках, я рассказывал в статье Типы фундамента под дом в современном строительстве.

Грунт оказывает самое непосредственное влияние, как на тип фундамента, так и глубину его заложения.

Глубину заложения столбчатого или свайного фундамента рассчитывать не имеет смысла, как правило, столбы (сваи) закладываются ниже глубины промерзания на 30-40см, но обязательно на твердый грунт.

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

Остается разобраться с глубиной заложения ленточных фундаментов, в зависимости от типа грунта. Расчет заглубления такого фундамента производится на основании рекомендательной таблицы:

Расчет фундамента по несущей способности грунта (вычисляем необходимую площадь опоры)

Рассчитать фундамент по несущей способности грунта очень просто, несмотря на видимую сложность и большой объем. Весь расчет сводится к определению минимальной площади основания фундамента под дом, при которой грунт без проблем выдержит всю массу дома, но все же что бы не запутаться, давайте обо всем по порядку.

Сама формула для расчета минимальной площади основания фундамента выглядит следующим образом:

Что это означает? Все просто, по формуле мы рассчитываем минимальную площадь опоры фундамента на землю, реальная площадь опоры должна быть больше расчетной, на сколько больше — зависит от желания и возможностей застройщика заложить запас по прочности.

Теперь давайте разберемся, где нам взять все эти страшные значения из формулы, чтобы рассчитать площадь основания фундамента.

Коэффициент условий работы

Коэффициент условий работы можно взять из этой таблицы:

* — короткие строения у которых соотношение длины к высоте менее 1,5

** — длинные строения у которых соотношение длины к высоте более 4

Рассчетное сопротивление грунта под основанием фундамента

Так как масса всего дома будет практически полностью опираться на грунт под основанием фундамента, необходимо знать расчетные сопротивления различных грунтов на глубине, равной глубине заложения фундамента.

Если фундамент планируется углублять на 1,5м и более, то расчетное сопротивление грунта можно взять напрямую из таблиц.

Таблица для гравийных грунтов и песков:

Очень часто у нас на участке встречаются глинистые грунты. Для глинистого грунта расчетное сопротивление можно взять из этой таблицы:

Эти табличные данные можно напрямую использовать, в случае заложения фундамента на глубину 1,5м и более. В случаях заложения фундамента на меньшую глубину, плотность грунта под подошвой фундамента будет отличатся, а значит и будет отличатся и расчетное сопротивление грунта.

Для того, чтобы рассчитать фундамент, заложенный на глубину менее 1,5м, воспользуемся простой формулой

Как рассчитать массу дома с фундаментом F

Конечно, рассчитать абсолютно точную массу всего дома будет практически не возможно, в течение года масса дома будет постоянно меняться. Так, например, зимой дом будет тяжелее из-за снега на крыше, который тоже, в конечном итоге, опирается на фундамент дома.

Но приблизительную массу дома, со всеми дополнительными нагрузками, рассчитать не составит труда, тем более что некоторые значения берутся приближенно с максимальным запасом.

Что учитывается при расчете массы дома

При расчете учитывается все, что опирается на фундамент, а именно:

• полная нагрузка конструкции, включающая в себя массу стен с отделкой, перекрытия, кровлю, а так же и сам фундамент
• максимальная нагрузка от находящихся в доме объектов, передающих вес на фундамент дома (лестницы, камины, объекты интерьера и т.д.)

Если у вас полы первого этажа будут залиты по грунту, их нагрузку можно не учитывать. Так же можно не учитывать нагрузку от объектов, находящихся на таком полу (мебель, люди и т.д.).

Определяем массу стен

Каждый строительный материал имеет свой удельный вес, измеряется он в килограммах на один кубический метр. Например, у железобетона удельный вес – 2500 кг/м3, это значит, что один кубический метр бетона весит 2500 кг.

В СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» в приложении №3 «Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций» вы сможете найти удельный вес основных строительных материалов, но эти СНиП 1979 года, с того момента на строительном рынке появилось множество совершенно новых материалов. В связи с этим, физически невозможно написать удельный вес для каждого, да и такой точный расчет для индивидуального жилого малоэтажного дома, где учитывается вес растворных швов, гвоздей, скоб и т.д. – нецелесообразен.

В интернете в свободном доступе вы без труда найдете удельный вес любого интересующего вас материала, ну а если вы уже на 100% решили, из чего будете возводить свой дом, то удельный вес можно уточнить у производителя или продавца.

Для приблизительных расчетов можно воспользоваться таблицей, где указан вес одного квадратного метра стены (не путайте с удельным весом), а вам необходимо будет только подсчитать общую площадь всех своих стен и умножить на значение из таблицы.

Таблица веса квадратного метра стены при толщине стены 15см.

Площадь стен считается вместе с оконными проемами, т.е. просто умножаем высоту стены на ее длину без вычета проемов. Это необходимо для запаса прочности в расчетах.

Рассчитываем удельный вес перекрытий

Для того чтобы не рассчитывать массу отдельно по каждому материалу для перекрытия, можно воспользоваться приближенной таблицей, в которой указан примерный удельный вес одного квадратного метра перекрытия, для того, чтобы рассчитать полный вес всего перекрытия, необходимо его площадь умножить на данные из таблицы.

В этой таблице уже учтена с запасом нагрузка от бытовых объектов находящихся на перекрытии, поэтому дополнительно считать, сколько весит ванна, а сколько холодильник – не требуется.

Расчет удельного веса кровли

Для расчета нагрузки от кровли, надо знать из какого она материала будет построена, а так же необходимо посчитать площадь крыши. Затем площадь крыши умножить на данные взятые из этой таблицы:

Кроме нагрузки самой кровли, на фундамент в зимний период будет так же действовать нагрузка создаваемая снегом.

Расчет снежной нагрузки в зимний период

Для расчета снежной нагрузки, нам понадобятся данные из прошлой формулы, а именно площадь крыши, которую необходимо умножить на данные из таблицы:

Расчет веса фундамента

Здесь все просто, необходимо рассчитать объем в кубических метрах всего фундамента, т.е. сколько бетона потребуется для заливки, с учетом цокольной части, а затем полученную цифру умножить на 2500.

Почему на 2500? Потому что у железобетона удельный вес составляет 2500 кг в одном кубическом метре.

Итоговый расчет веса всего дома

Теперь все данные необходимо сложить, т.е.:

• вес стен
• вес перекрытий
• вес кровли
• снеговую нагрузку
• вес фундамента

Пример расчета полной нагрузки дома на грунт:

Не волнуйтесь, если в ваших расчетах будут совершенно другие значения и в других пропорциях. В таблице приведены численные значения — взятые из головы (примерные). Не нужно опираться на них при своих расчетах.

Окончательный расчет минимальной площади подошвы фундамента под дом

S > γ_n · F / (γ_c · R₀)

γ_{n —коэффициент надежности для запаса прочности, постоянная величина равная 1,2}

R₀  — расчетное сопротивление грунта под основанием фундамента, берется из таблицы, для примера возьмем его равным 2,5

F — полная нагрузка дома, из последней таблицы возьмем примерно подсчитанную массу всего дома, у нас она

γ_c — коэффициент, зависящий от грунта и самого строения, взятый из таблицы вверху статьи, давайте для примера примем его равным 1,1

Теперь остается только подставить все значения в формулу:

S > 1,2 · 150 000 / _{1,1 · 2,5 =}   65 454 см²

Давайте полученное значение округлим до 66 000 см².

Не волнуйтесь, что получилось такое большое страшное значение, не забывайте, что это значение минимальной площади в см², а чтобы перевести его в м² надо разделить на 10 000.

66 000 / 10 000 = 6,6 м²

Для того чтобы рассчитать площадь основания ленточного фундамента, достаточно общую длину всей закладываемой ленты умножить на ширину. Т.е. допустим у вас длина всей ленты 50м, а ширина — 0,4м. Расчитаем площадь опоры фундамента на грунт умножив 50*0,4 = 20м² . 

При расчете столбчатого фундамента таким образом подбирают количество столбов, т. е. у нас известна площадь опоры одного столба, нам необходимо чтобы сумма площадей всех столбов была больше расчетной. И чем больше будет запас прочности, тем естественно будет лучше.

Подведем итог расчета фундамента

Как видите, очень много всего написано, но это не от сложности расчетов, а из-за множества различных типов грунтов, строительных материалов и т.д. Сам расчет заключается нахождении по таблицам значений и в подстановке их в формулу.

Конечно, это очень приблизительные расчеты, но они уже учитывают приличный запас по прочности, поэтому проделанной работы вполне хватит для того, чтобы рассчитать фундамент под частный дом малой этажности.

калькулятор онлайн и правила расчета

Проектирование несущей базы здания заключается в определении её геометрических параметров, сопоставлении нагрузок с прочностными характеристиками грунта. В этой статье будем разбираться, как произвести расчет фундамента для дома из газобетона. Использовать для этой цели калькулятор онлайн невозможно. Подобные сервисы настроены только на определение количества материалов — а для этого нужно оперировать конкретными размерами конструкции.

Содержание

1. Плюсы и минусы дома из газобетона
2. Разновидности фундамента и критерии выбора
3. Монолитная плита
4. Ленточный
5. Точечные фундаменты: столбы и сваи
6. Как рассчитать фундамент
7. Как определить размеры для дома с подвалом
8. Расчёт ленты для дома без подвала
9. Принцип расчёта постоянных нагрузок
10. Крыша
11. Перекрытия
12. Что такое полезная нагрузка
13. Снеговая нагрузка
14. Как определить ширину подошвы ленты
15. Использование калькулятора — заключение
16. Калькулятор дома из газобетона

Плюсы и минусы дома из газобетона

Газобетон относится к категории облегчённых кладочных материалов, а главная цель их применения заключается в том, чтобы сделать дом максимально теплоэффективным. Вертикальные ограждающие конструкции, коими и являются внешние стены, играют здесь основную роль, так как именно они отделяют помещения от улицы.

• Главным показателем любого стенового материала является коэффициент теплопроводности: чем он ниже, тем меньше теряется тепла. Бетон с тяжёлым или лёгким крупнозернистым наполнителем не может похвастать низкой теплопроводностью, поэтому учёные ещё сто лет назад озаботились созданием поризованного цементного камня.
• Всё это время технологии его производства совершенствовались. Основное отличие ячеистых бетонов от прочих — в наполнителе. Таковым в них является только песок (кварцевый, шлаковый или зольный). Вместо крупного наполнителя, роль которого в других бетонах играет щебень, гранитный отсев, керамзит и т.д., здесь просто воздух, который является самым лучшим утеплителем.
• Чтобы насытить известково-цементный раствор воздухом, в него вводится газообразующее вещество (алюминиевая пудра). Вступая в реакцию с кремнезёмом в щелочной среде, она вспучивает смесь за счёт образования и выделения водорода. Длится реакция всего 20-30 минут, а через 1,5-2 часа массив, достигший требуемой прочности, режется на блоки.
• В зависимости от технологии твердения, процентное содержание вяжущих и добавок может варьироваться. Условий для набора прочности газоблоков два: 1) сырцовые изделия могут созревать в цеху или сушильной камере при обычной, но стабильно поддерживаемой температуре; 2) газобетон отправляется в автоклав, где подвергается синтезированию.

Виталий Кудряшов

Строитель
Автор портала full-houses.ru

Задать вопрос

Стеновые блоки, прошедшие процедуру синтезирования при высокой температуре и давлении, называют автоклавными. В таких условиях в них происходят структурные изменения, за счёт образования гидросиликата кальция происходит повышение прочности, уменьшается усадка. Но главное то, что за счёт возможности уменьшить плотность, улучшаются и характеристики бетона по теплопроводности. Именно поэтому дома строят из автоклавных блоков.

Вот как можно охарактеризовать достоинства и недостатки газоблочного дома:

При автоклавной обработке даже некоторые марки теплоизоляционного бетона имеют конструкционную прочность. Обратите внимание: Если неавтоклавный газоблок для строительства дома нужно брать не ниже марки D600, то автоклавный такую же прочность будет иметь при плотности 400, и даже 300 кг/м3. Соответственно, у последнего будет ниже коэффициент теплопроводности, так как он зависит от плотности, и стены будут более тёплыми при меньшей толщине.

Высокая точность резательного оборудования, применяемого для раскроя монолита на отдельные блоки, позволяет получать изделия с минимальными отклонениями от номинала. Это очень облегчает работу при возведении кладки.

При автоклавной обработке бетон, в котором к тому же основным вяжущим является не цемент, а известь, практически не подвержен усадке. Изделия не меняют изначально заданных линейных размеров. Это даёт возможность вести кладку с тонкими швами на клею, что значительно повышает теплотехническую однородность стен в целом.

Газобетон имеет высокую степень экологичности, уступая в этом только древесине. Уровень естественной радиации у него в пять раз меньше допустимого.

Материал не горит, и может во время пожара сохранять свою прочность не менее 4-х часов.

Ячеистые бетоны в виду невысокой плотности и отсутствия крупного наполнителя легко обрабатываются ручным инструментом.

Дешевле газобетонного дома только каркасный, но срок службы у него гораздо больше.

Газоблочная кладка реагирует образованием волосяных трещин на внутренние напряжения, которые могут возникать из-за перепадов в высоте соседних блоков в ряду. Поэтому очень важно покупать для дома газобетон 1 категории с минимумом отклонений, а так же устранять имеющиеся перепады тёркой.

Ещё хуже на газоблочную кладку воздействуют подвижки основания. Сэкономить на фундаменте, сделав, к примеру, винтовые сваи, не получится.

Подбирая блоки, нужно ориентироваться не столько на плотность, сколько на класс прочности, который должен соответствовать воздействующим нагрузкам. Если построить дом из блоков D400 класса В2, но нагрузить его тяжёлыми железобетонными перекрытиями, да ещё и навесить фасад из керамосайдинга, стены вероятнее всего отреагируют трещинами.

Крепление фасадных конструкций и тяжёлых предметов необходимо осуществлять с помощью специализированного крепежа.

Чем ниже плотность камня, тем выше у него коэффициент паропроницаемости. С одной стороны это положительное свойство, так как стены «дышат» — то есть, пар из помещений может удаляться через них. Но это же свойство можно счесть недостатком. При неправильном подборе отделочного материала пар может накапливаться и конденсироваться — поэтому для фасада подходят не все варианты отделки.

Разновидности фундамента и критерии выбора

В строительстве применяется три принципиально разных по конфигурации фундамента:

1. Сплошной монолит (плитный).
2. Стена в грунте (лента).
3. Вертикальные опоры (точечные) – сюда относят столбы и сваи.

Дадим краткую характеристику каждой категории, после чего рассмотрим, как рассчитать по параметрам наиболее популярные варианты.

Монолитная плита

Сплошной фундамент под всем зданием имеет самую большую площадь опоры, а потому наиболее устойчив к опрокидыванию. По этой же причине он давит на естественное основание равномерно, поэтому может применяться даже на грунтах со слабыми прочностными характеристиками. Нивелировать их можно за счёт изменения конфигурации плиты, придавая ей форму чаши с повёрнутыми вниз или вверх стенками, либо формируя коробчатое сечение.

Конечно, проектировать такие плиты необходимо профессионально, и на основе предварительно произведённых исследований. Но обычную плоскую плиту для небольшого дома вполне можно рассчитать самостоятельно (чуть позже мы расскажем, как это делается).

Главным достоинством сплошного фундамента является возможность его применения в поверхностном варианте, так как это даёт возможность строительства на участках с близким расположением грунтовых вод без применения свай.

При необходимости устроить в доме подвал, плиту можно формировать и с большой глубиной заложения. В этом случае стены подвала будут передавать нагрузки от дома не сразу на грунт, как в случае с ленточным фундаментом, а на плиту. Их можно возводить кладочным способом, но самый надёжный вариант возведения стен с точки зрения защиты от грунтовых вод – монолитный. Связанные арматурой с фундаментом железобетонные стенки играют роль рёбер жёсткости, поэтому и при устройстве цоколя используют этот же метод.

Ленточный

Данный тип фундамента получил своё название потому, что выглядит в плане как разложенная в определённой конфигурации лента, повторяющая контур внешних и внутренних стен. В отличие от плиты, лента имеет небольшую площадь опоры, поэтому склонна к опрокидыванию. Чтобы этого избежать, приходится либо глубже закладывать, либо увеличивать площадь подошвы. Глубокая закладка влечёт за собой увеличение объёма земляных работ и расхода материалов.

Такой фундамент (его и называют «стена в грунте») может превысить в цене плиту, и невыгоден, если не предполагается строить цокольный этаж. В нормальных условиях строительства, на ровном рельефе и с невысокой отметкой УГВ, для домов из облегчённых каменных материалов проектируют в основном ленты мелкого заложения высотой не более 60 см, но с расширенной пятой. Для защиты от морозного пучения применяют теплоизоляцию из ЭППС, что обходится гораздо дешевле, чем увеличение глубины закладки.

Как и плиту, ленточный фундамент тоже можно устроить в поверхностном варианте, но тогда для жёсткости он должен иметь конфигурацию решётки. То есть, внутренние балки закладываются не исключительно под стенками, а равномерно вдоль и поперёк, вне зависимости от расположения вертикальных несущих конструкций.

Решётчатый фундамент максимально жёсток, надёжен и устойчив, может быть устроен на переувлажнённом грунте. Однако из-за сложности формы опалубки и большого расхода пиломатериала, назвать экономически выгодным такой вариант нельзя. Хотя конечно, для боящейся подвижек газобетонной кладки, это прекрасное решение.

МЗФЛ (лента с заглублением не более 50 см) является наиболее выгодным фундаментом, но для его применения есть ограничения. Его нельзя проектировать на пластичных глинах, при высоком уровне подземных вод, на вечномёрзлых и просадочных (пылеватых, органических) грунтах.

Точечные фундаменты: столбы и сваи

Несмотря на внешнюю похожесть отдельных видов свайных и столбчатых фундаментов, это всё же разные конструкции. Отличаются они в основном размером сечения и длиной. У столбов сечение больше, а длина меньше – не более 2,5 м. Для свай это только начальная длина, а учитывая, что они могут быть составными, и 24 м для них не предел.

Конечно, на такую глубину забивать сваи под одно- двухэтажный дом никто не будет — это ведь не промышленное сооружение, которое строится на болоте. Но в условиях вечной мерзлоты, которые существуют на половине территорий России, 6-8 м можно считать нормальным уровнем заложения для свай.

Ещё один существенный отличительный признак – это способ монтажа. Столбы, как и ленты, формируются только в монолитном или кладочном варианте. Столбчатые опоры могут быть и сборными — с применением крупноформатных бетонных блоков (ФБС), которые ставят на ребро. Но этот вариант не подходит для каменных стен, только для каркасника или сруба. Свайные же поля формируются либо из свай заводского изготовления (забивных, вдавливаемых, винтовых), в том числе и металлических, либо монолитным способом.

Именно литьевая технология и делает сваи похожими на столбы, которые в малоэтажном строительстве имеют практически одинаковые размеры: диаметр 300 мм и длину не более 3 м. Так что, назвав их сваями или столбами ошибки не сделаете. Название «сваи» здесь фигурирует в основном благодаря использованию буронабивной технологии заливки, при которой свая имеет круглое сечение. Для квадратных столбов нужна опалубка. Её не поставишь, не выкопав шурфа или котлована – а это уже фактор, повышающий трудоёмкость работ.

Гораздо проще воспользоваться обсадными трубами, если ростверк требуется поднять выше уровня грунта. Если же в регионе зимой высокий снег не выпадает, ростверк можно сделать наземным. Главное только — оградить его от соприкосновения с материковым грунтом, чтобы не воздействовали силы морозного пучения. Для этого под ростверком не только укладывается песчаная подушка, но и прокладывается теплоизоляционная прослойка.

При таком конструктиве ростверка точечные опоры можно заливать даже не по обсадной трубе, а прямо в скважину в грунте, что вообще минимизирует расходы на устройство фундамента. Для домов без подвала, на неровном рельефе, влажных и пучинистых грунтах такая структура опорной базы дома вполне приемлема и выгодна экономически.

Как рассчитать фундамент

Никакой онлайн-сервис не сможет заменить профессиональное проектирование. Чтобы определить параметры фундамента, способные выдержать предлагаемые нагрузки, их нужно рассчитать и сопоставить с расчётным сопротивлением грунта. А это – процесс индивидуальный и требует проекта. В частном секторе строить без проекта не запрещено, и в подборе фундамента застройщик может пользоваться усреднёнными данными.

Для чего нужен цоколь в здании из газобетона. Этот принцип определили еще древнеримские архитекторы, назвав «подошвой» выступ у подножия здания.

Подробнее

Например: для одноэтажного дома из газобетона можно залить плиту толщиной 250 мм, для двухэтажного – не менее 300 мм. Однако несущая способность грунта может оказаться недостаточной, чтобы выдержать вес плиты такой толщины, а уменьшить её можно только в том случае, если предусмотреть направленные вниз или вверх рёбра жёсткости. Такие плиты применимы практически в любых условиях и всегда имеют запас прочности, поэтому их можно считать беспроигрышным вариантом.

У плиты единственный недостаток – большая материалоёмкость, что делает её дороже ленты мелкого заложения. В стремлении уменьшить стоимость нулевого цикла дома, многие застройщики отдают предпочтение МЗФЛ, однако она применима не везде и требует более скрупулёзного расчёта размеров сечения.

Первое, что вам нужно сделать, это определить тип грунта. Сделать это можно самостоятельно, информации на эту тему в сети немало. Зная, какой именно грунт на вашем участке, вы сможете воспользоваться данными строительных правил 22.13330, в которых приведены расчётные сопротивления. Можно воспользоваться готовой таблицей с показателями наиболее распространённых грунтов, которую мы представили ниже.

Как определить размеры для дома с подвалом

Чтобы стал понятным принцип расчёта, произведём его на примере ленточного фундамента. Наиболее простой способ определения параметров опорной части здания – это расчёт по деформации грунта. Вот по нему мы и будем ориентироваться.

Какая ширина фундамента под дом из газобетона

Подробнее

• Несмотря на то, что фундамент строится первым, проектируют его только после того, как будет полностью определён конструктив здания, в том числе и отделка всех поверхностей. Если под домом предполагается построить подвал, то чтобы получить требуемую высоту помещения, фундамент закладывается в грунт больше чем на половину высоты стен.
• Здесь будет достаточно глубокое заложение в грунт, чтобы фундамент получился максимально устойчивым и имел высокую несущую способность. Главное – правильно выбрать толщину стенок, которая в принципе, тоже определена нормативами. Зависит она от величины пролётов и материала, из которого возводится лента.

Вот как выглядит размерная таблица для стен подвала при длине пролёта 4 м и высоте 2,5 м:

Расчёт ленты для дома без подвала

При строительстве без подвала, размеры ленты можно определить только после сбора нагрузок. Вернее, сначала ей задаются предварительные размеры, а в процессе расчёта при необходимости корректируются. Для определения суммарного веса здания без массы фундамента, нужно начертить подробный план этажа или этажей со всеми простенками. Так как кроме конструктивных материалов нужно учитывать и вес декоративных покрытий, следует сразу же определить, где и какая планируется отделка.

Виталий Кудряшов

Строитель
Автор портала full-houses.ru

Задать вопрос

По всем материалам, которые будут использоваться во время стройки, нужно найти удельный вес. Производить расчёт будет легче, если составить соответствующую таблицу.

Бутобетонные и кладочные фундаментные ленты делают крайне редко. Чаще всего применяют либо сборные блоки ФБС, либо заливают железобетонный монолит. Крупные блоки сами по себе монтируются быстро, но для такого фундамента требуется рыть котлован или широкие траншеи, что потребует не только большого объёма земляных работ, но и обратной засыпки.

В бесподвальном варианте проще всего использовать монолитную технологию – тем более что при наличии плотного грунта заливку можно производить без опалубки. Для этого в земле нарезают узкие траншеи со строго вертикальными стенками, которые и исполняют роль опалубки. Заливку выводят на уровень грунта, а цокольную часть уже можно выкладывать из кирпича, природного камня или блоков.

При этом нужно знать удельный вес каждого из этих материалов, что даст возможность правильно определить вес самого фундамента.

Принцип расчёта постоянных нагрузок

Постоянные нагрузки включают в себя вес всех конструкций здания, располагающихся выше фундамента. Рассмотрим, как их правильно подсчитать, и начнём со стен.

• Чтобы посчитать массу ограждающих конструкций, требуется знать их точные размеры. Здесь всё довольно просто: суммируете длину всех стен из одинакового материала и с одинаковой высотой и толщиной. Умножением длины на высоту находите площадь.
• Из площади стен вычитаете суммарную площадь оконных и дверных проёмов, после чего умножаете на толщину. Этим действием определяется кубатура стен. Допустим, она получилась 87 м3.
• Строить дом вы будете из газоблока D500. Плотность 500 кг/м3 – это и есть удельный вес газобетона. Умножаете его на объём кладки, и получаете чистый вес стен: 87 м3*500 кг/м3 = 43500 кг.
• Если вы хотите обшить фасад деревянной вагонкой, аналогично определяете его площадь. Умножив её на толщину доски 0,014 м, получаете объём отделочного материала. Например 120 м2*0,014 м = 1,68 м3. У сосновой вагонки объёмный вес составляет 520 кг/м3. Производим такое умножение: 1,68 м3*520кг/м3 = 873,6 кг.
• Если вагонка будет монтироваться на деревянную обрешётку, нужно определить и её вес. Для этого нужно рассчитать, сколько брусков с шагом 60 см будет прибиваться. Например, 27 штук длиной по 2,7 м — это 72,9 м.п.
• Сечение бруска 50х40 мм. Переводим в метры и перемножаем с длиной: 72,9 м*0,05 м *0,04 м = 0,15 м3. Брусок тоже сосновый, с удельным весом 520 кг/м3. Умножаем: 0,15 м3*520 кг/м3 = 78 кг – вес обрешётки.

Таким образом, масса внешних стен составит: 43500 кг + 873,6 кг + 78 кг = 44451,6 кг. Аналогично определяете вес и всех внутренних стен, учитывая вес штукатурки изнутри и других отделочных материалов.

Крыша

Кроме стен нужно так же определить вес крыши. У крыши большое значение имеет её конструктив, так как двухскатные опираются только на 2 стены, а вальмовые – на все 4. Соответственно распределяется и нагрузка от веса кровельных конструкций – по проекции, без учёта свесов.

Например, в доме размером 10*8 м с двухскатной крышей, длина участка фундамента, воспринимающего нагрузки от кровли, составит 20 м. Если сделать ленту шириной 0,5 метра, площадь нагруженных зон составит 10 м2.

Наиболее популярны сегодня покрытия из металлочерепицы. При уклоне 25 градусов этот материал вкупе со стропильной системой даёт нагрузку 30 кгс/м2. Допустим, площадь крыши составляет 88 м2. Делим её на площадь нагруженной зоны фундамента и умножаем на расчётную нагрузку: 88 м2 : 10 м2 х 300 кгс/м2 = 264 кг.

Перекрытие по площади всегда соответствует площади здания, но опирается обычно на две противоположные стороны. Если конструктив у чердачного, межэтажного (либо ещё и мансардного) перекрытия разный, расчёты нужно производить отдельно, а потом суммировать.

Удельный вес 1 м2 перекрытий можно взять нормативный:

• Чердачное перекрытие по деревянным балкам, с утеплителем плотностью 200 кг/м3 – 100 кг/м2.
• Цокольное перекрытие по деревянным балкам, с утеплителем плотностью 200 кг/м3 = 150 кг/м2.
• Железобетонное сплошное – 500 кг/м2.
• Из пустотных плит — 350 кг/м2.
• Эксплуатационная нагрузка для межэтажных перекрытий 210 кг/м2, для чердачных – 105 кг/м2.

Перекрытие обычно тоже опирается на две стороны и площадь нагруженных зон фундамента, как в случае с крышей, получилась 10 м2.

Допустим, цокольное перекрытие у вас монолитное. Делим площадь крыши на площадь нагруженных зон и умножаем на удельный вес перекрытия:

88 м2 : 10 м2 х 500 кг/м2 = 4400 кг.

Что такое полезная нагрузка

Полезной называют нагрузку, определяемую суммарным весом людей, мебели, сантехнического и бытового оборудования. Она не является постоянной, но чтобы не считать её скрупулёзно, плюсуя каждый предмет в доме, в строительстве применяют нормативные показатели, в которые заложен определённый запас прочности.

В данном случае он составляет 180 кг/м2. Умножив эту норму на площадь дома, мы и получим общую полезную нагрузку: 80 м2*180 кг/м2 = 14400 кг. Если этажей несколько, считаем для каждого отдельно, а потом суммируем итоги.

Снеговая нагрузка

Если вода во время дождя стекает с крыши по водосточке, то снег лежит месяцами, создавая немалую нагрузку. Зависит она не только от количества выпадающего в регионе снега, но и от конструкции кровли. Значения снеговых нагрузок по регионам страны представлены в СП 20.13330. Нормативные показатели соответствуют снеговой нагрузке в отдельных местностях, которые обозначены на карте разными оттенками.

Например, дом строится в Томске, относящемся к IV поясу, со снеговой нагрузкой 240 кг/м2. В зависимости от угла наклона скатов кровли, к нормативному показателю применяются поправочные коэффициенты:

• На пологих и плоских кровлях (до 25 градусов) в расчёт включается нормативная нагрузка из таблицы без изменений, так как коэффициент в этом случае равен 1.
• На кровлях с наклоном более 25, но менее 60 градусов, применяется коэффициент 0,7.
• На более крутых крышах снег практически не задерживается, поэтому поправочный коэффициент равен нулю. Соответственно, снеговая нагрузка вообще не учитывается.

Например, крыша на доме будет двухскатная, с углом наклона 45 градусов – значит, будет применяться коэффициент поправки 0,7. Умножаем: 240 кг/м2*0,7 = 168 кг/м2 – такая нагрузка будет воздействовать на 1 м2 крыши.

Умножив её на площадь скатов, получаем 168 кг/м2* 88 м2 = 14784 кг.

Как определить ширину подошвы ленты

Теперь нам нужно определиться с параметрами фундаментной ленты. Длину мы знаем – это сумма длин всех несущих стен. Высота складывается из глубины заложения и высоты цокольной части, в среднем для МЗФЛ это 0,5 м + 0,3 м = 0,8 м. Ширина цокольной части зависит от толщины основных стен плюс отступ для утепления или вентилируемого фасада, если таковые предусмотрены.

• После того как суммированы все полученные в процессе определения отдельных нагрузок цифры, мы получаем общую нагрузку на фундамент. Например, у нас получилось 410 000 кг.
• Чтобы понимать, с какой силой этот массив будет давить на основание, полученный итог требуется разделить на площадь фундамента. Так как это лента, суммарную длину всех стен нужно умножить на толщину: 120 м х 0,5 м = 60 м2. Переводим в сантиметры, получаем 600000 см2.
• Нагрузка от веса дома на фундамент составит: 410000 кг : 600000 см2 = 0,683 кг/см2.
• Допустим, у вас на участке суглинок, с расчётным сопротивлением 1,8 кг/см2. Оно намного больше, чем мы получили в своём расчёте – значит, движемся в правильном направлении.
• Разница между сопротивлением грунта и нагрузкой от дома может быть компенсирована весом самого фундамента. В данном случае она составляет 1,8 кг/см2 — 0,683 кг/см2 = 1,117 кг/ см2.
• Размер сечения нашей ленты 0,8*0,5 м. Умножаем на длину 120 м, получаем объём 48 м3. Железобетон весит 2500 кг, значит, нагрузка на грунт от самого фундамента составит 48 м3 *2500 кг/м3 = 120000 кг.
• Суммируем вес фундамента с суммой собранных нагрузок, и получаем полный вес дома вместе в весом фундамента: 120000+410000 = 530 000 кг.

Делим полученную цифру на площадь фундамента: 530000 кг : 600000 см3 = 0,884 кг/см2. Мы получили полную нагрузку на грунт, которую снова сравниваем с его расчётным сопротивлением: 1,8 кг/см2 больше чем 0,884 кг/см2, так что размер фундамента мы выбрали правильно и у нас имеется огромный запас прочности грунта.

Использование калькулятора — заключение

Произведя такой расчёт, вы будете точно знать размеры фундаментной ленты. А вот для определения количества материалов для её строительства, можно уже воспользоваться и онлайн-калькулятором. Введя в него запрашиваемые данные, вы получите: объём бетона; расклад арматуры с размерами стержней и величиной нахлёста; количество пиломатериала на опалубку. Имея полный список материалов, уже нетрудно проставить цены, чтобы получить ориентировочную стоимость вашего фундамента.

Калькулятор дома из газобетона

Ваши пожелания:

Плита + ростверк

Цокольный этаж

Газобетон

Металлическая

Натуральная

Гибкая

Штукатурка

Кирпич

Плитка

Инженерия

Отделка

Итого по проекту

В указанную стоимость входят следующие виды работ:

* — Цена ориентировочная и не является публичной офертой.

Проектирование фундамента здания (с расчетами)

ОБЪЯВЛЕНИЯ:

Прочитав эту статью, вы узнаете о:- 1. Ремонт фундаментов 2. Минимальная глубина фундамента 3. Осадка 4. Ростверковый фундамент 5. Проходка фундамента.

Ветхость, повреждение и ремонт фундамента не являются обычным явлением для зданий. На самом деле, если фундаменты, такие как ростверк, и глубокие фундаменты, такие как сваи, ростверки, рассверленные сваи и т. Д., Повреждены, это влияет на все здание, и ремонт этих фундаментов редко возможен.

Следовательно, техническое обслуживание этих фундаментов для поддержания, которое не может быть обобщено, не требуется, если иное не требуется в некоторых особых случаях, когда часть фундамента могла быть повреждена, требуя восстановления.

РЕКЛАМА:

Однако другие мелкозаглубленные каменные фундаменты полностью или частично подвергаются разрушению и повреждению, требуя ремонта и восстановления.

Фундамент оказывает давление на грунт под ним. Из-за давления, передаваемого на грунт, при незначительном смещении фундамента вниз образуются полностью пластичные зоны, и грунт выпячивается по обеим сторонам фундамента, что является общим разрушением при сдвиге. За счет смещения грунта снизу происходит осадка фундамента.

Для противодействия поднятию или смещению грунта требуется определенная нагрузка на верхнюю часть грунта, примыкающую к фундаменту. Грунт над фундаментным ложем обеспечивает нагрузку на грунт и удерживает его на месте.

Формула Ренкина обеспечивает минимальное поднятие грунта:

где q = интенсивность нагрузки в тоннах/кв.м

ϒ = удельный вес грунта,

θ = угол естественного откоса грунта.

РЕКЛАМА:

Осадка неглубокой кладки или ж/б кладки часто встречаются фундаменты зданий. Расчет может быть четным или дифференциальным.

Причины :

Осадка фундамента может быть обусловлена:

а. Недостаточная несущая способность грунта под фундаментом,

РЕКЛАМА:

б. Перенапряжение кирпичной кладки фундамента, которое может быть вызвано разрушением и осадкой,

в. Местные недостатки, такие как пустоты, оставленные в кирпичной кладке, или зазоры в растворных швах, оставленные непреднамеренно во время строительства,

д. Обнажение фундамента из-за проведения рядом с ним земляных работ для прокладки дренажного трубопровода и ненадлежащим образом выполненной обратной засыпки и тем самым подвергание фундамента атмосферным воздействиям,

эл. Просачивание из дренажных, грунтовых или водопроводных труб или подпочвенных вод с внешней поверхности на внутреннюю через стену фундамента,

ОБЪЯВЛЕНИЙ:

ф. Известь, используемая в строительном растворе, в процессе старения поддается, образуя полости, которые иногда увеличиваются, открывая доступ крупным крысам, обычно относящимся к категории грызунов.

г. Движение во время землетрясения,

ч. Повторное понижение и поднятие уровня грунтовых вод,

я. Вибрация, вызываемая в почве при любой деятельности поблизости,

РЕКЛАМА:

Дж. Обеспечение меньшей глубины фундамента, чем требуется по формуле Ренкина для минимальной глубины фундамента, и

тыс. Посадка деревьев рядом с домом. Корни этих деревьев вытягивают влагу из почвы и делают ее восприимчивой к заселению. Корни проникают в кладку фундамента и вызывают в ней трещины, приводящие к осадке фундамента. Деревья не следует сажать на расстоянии ожидаемой высоты дерева от конструкции.

Ростверковый фундамент — это особый тип изолированного основания, обычно предназначенный для сильно нагруженных стоек, особенно в тех местах, где несущая способность грунта низкая. Глубина фундамента ограничена от 1,0 м до 1,5 м.

Нагрузка на колонну или стойку распределяется или распределяется по большей площади с помощью слоев или ярусов балок, причем каждый ярус располагается под прямым углом к ​​следующему ярусу. Весь фундамент с балками залит бетоном с соответствующим покрытием со всех сторон.

РЕКЛАМА:

Фундаменты ростверка бывают двух типов в зависимости от материалов, используемых для их возведения:

а. Фундамент стальной ростверк,

б. Фундамент из деревянного ростверка.

Деревянные ростверковые фундаменты могут применяться под стенами.

Из характера конструкции очевидно, что фундамент из стального ростверка, если он построен правильно и нагрузка распределена на грунт ниже, находится в пределах безопасной несущей способности грунта, фундамент требует очень небольшого обслуживания. Деревянные ростверки не заделаны в бетон и остаются в контакте с грунтом и водой.

Однако, если древесина не выдержана и не обработана должным образом, она будет подвержена раннему гниению, что потребует замены и обновления. В настоящее время фундаменты из деревянного ростверка устаревают из-за отсутствия древесины и непомерно высокой стоимости.

РЕКЛАМА:

Ремонт из-за заглубления фундамента редкость. Однако на практике можно встретить такие случаи. После выяснения причины поломки, а также в зависимости от характера и типа конструкции в каждом конкретном случае необходимо будет определить способ ремонта.

Профилактические меры против растительности:

Растительность важна для жизни человека. Следовательно, плантация новой растительности и ее обслуживание имеют важное значение. Но иногда растительность создает опасность для строений. Удаление растительности также вызывает не только загрязнение окружающей среды, но и наносит ущерб возводимым строениям.

я. Когда здание заложено на усадочной почве, деревья, особенно быстрорастущие деревья, не следует выращивать в пределах ожидаемой высоты дерева.

ii. Если рядом со старым зданием, на расстоянии высоты дерева, есть старые деревья, их не следует удалять сразу за одну операцию. Если удаление деревьев неизбежно, его следует проводить поэтапно.

III. При вновь освоении участка с усадочным грунтом для строительства зданий путем расчистки существующих деревьев и растительности к строительным работам нельзя приступать до тех пор, пока осушенный корнями деревьев грунт не нормализуется по влажности.

РЕКЛАМА:

Обследование существующего фундамента с целью проверки его емкости и способов его усиления в случае необходимости :

Иногда возникает необходимость исследовать фундамент существующего здания, чтобы проверить, является ли он безопасным или будет ли безопасно добавление одного или нескольких этажей к существующей конструкции.

Сечение фундамента должно быть установлено либо путем получения его из чертежа «как построено», либо, при его отсутствии, путем вскрытия фундамента путем выемки грунта по бокам и проведения измерений.

Следующим шагом будет определение несущей способности грунта вблизи фундамента и на уровне основания фундамента с должным учетом вскрышного грунта.

Необходимо рассчитать постоянные и временные нагрузки на фундамент от существующей конструкции, включая фундамент. Интенсивность давления на грунт ниже фундамента, оцененная таким образом, должна быть сопоставлена ​​с безопасной несущей способностью грунта.

ОБЪЯВЛЕНИЙ:

Если интенсивность давления меньше безопасной несущей способности, фундамент способен нести дальнейшую нагрузку до тех пор, пока интенсивность давления остается в пределах безопасной несущей способности.

Теперь рассчитывается нагрузка предлагаемого к надстройке дополнительного этажа и проверяется сечение существующих несущих стен с учетом снижения прочности из-за старения конструкции. Если участок стены признан безопасным, а фундамент также признан безопасным, а интенсивность давления на грунт под фундаментом находится в допустимых пределах, может быть построен предлагаемый дополнительный этаж.

Однако, если фундамент окажется недостаточным, его необходимо будет укрепить путем расширения основания фундамента с учетом степени развития баллона давления ниже. Расширение основания не так просто, так как добавление бетона по бокам основания не сделает его монолитным с существующим основанием.

В таком случае решением было бы предусмотреть новое основание необходимой ширины и толщины, желательно из ЖБК, чуть ниже существующего. В качестве альтернативы фундамент можно снести на уровне, где несущая способность грунта будет выше, и построить совершенно новый фундамент.

В обоих случаях существующий фундамент должен быть разгружен от нагрузки надстройки, так как его придется снести. Это может быть сделано путем подшпиливания, т. е. путем введения балок (игл) через стену над фундаментом. Таким образом, вся нагрузка конструкции будет приходиться на вставленные балки и передаваться на почву через опоры балок, столбы или сваи.

Когда нагрузка на существующую конструкцию будет успешно передана, существующий фундамент будет открыт в нижней части, а новый фундамент будет заложен сегментами. В качестве альтернативы необходимо будет снести весь фундамент и заложить новый фундамент на желаемой глубине, а также возвести стену, соединяющую существующую стену.

РЕКЛАМА:

Пример 2.1 :

Предлагается надстроить дополнительный этаж в двухэтажном каменном доме. Как бы вы проверили, безопасен ли существующий фундамент для дополнительного этажа? Можно принять подходящие данные для существующей ширины фундамента, опорного давления грунта, нагрузки и т. д.

Проектный участок двухэтажного здания показан на рис. 2.9. Вес фундамента на грунте: 9 г.0011

Вес R.C. Плита = 0,10 x 1 x 1 x 2, 400 = 240 кг/м ²

РЕКЛАМА:

Вес наполнителя или отделки = 0,025 x 1 x 1 x 2 300 = 58 кг/м ²

Вес потолочной штукатурки = 0,006 x 1 x 1 x 2300 = 14 кг/м ²

Известковые террасы на крыше = 0,10 x 1 x 2000 = 200 кг/м ²

Суммарная нагрузка от полов и крыши = 2×240+1×58+2×14+200 + 200+150 = 1,116 кг/м ²

При пролете 3000 мм нагрузка на стену от перекрытий и крыши составит половину пролета = 0,5 х 3,0 х 1116 = 1674 кг/м

Общий вес на грунте от существующего фундамента = 3 720 + 476 + 1 674 — 5 870 кг/м

Требуемая ширина фундамента = 5,870/10,000 = 0,5870 м или 600 мм.

Существующее фундаментное основание шириной 600 мм оказалось просто безопасным. Вес дополнительного этажа при высоте этажа 3,0 м и толщине плиты, известкового террасирования и т. д. такой же, как у существующего

Вес стены = 1 x 3,0 x 0,25 x 1,0 x 1920 = 1440 кг/м

Постоянная нагрузка R.C.C. кровля, покрытие пола и штукатурка потолка =1 x1,5×1 x (240+58+14) = 468 кг/м ²

Активная нагрузка 1 x 1,5×200 = 300 кг/м

Суммарная дополнительная нагрузка = 1 440 + 468 + 300 = 2 208 кг/м

Суммарная нагрузка на фундамент с дополнительной нагрузкой = 5 870 + 2 208 = 8,078 кг/м

Требуемая ширина фундамента = 8 078/10 000 = 0,8078 м или 808 мм

Существующее основание шириной 600 мм будет небезопасным. Обеспечить ширину фундамента 900 мм.

Основание шириной 900 мм и толщиной 200 мм из железобетона. будет обеспечен в нижней части существующей базы.

Нагрузка на грунт увеличится на 1 х 0,9 х 0,2 х 1 х 2400 = 432 кг/м

Общая нагрузка составит 8 078 + 432 = 8 510 кг/м

Требуемая ширина фундамента = 8 510/10 000 = 0,851 м или 851 мм

База длиной 900 мм безопасна.

Проверка глубины фундамента:

Согласно формуле Ренкина минимальная необходимая глубина,

Предусмотренная глубина фундамента = 3 x 0,15 + 0,20 = 650 мм, безопасно. Новая база будет размещена ниже существующей, как показано на эскизе.

Если при проверке обнаружится, что существующее основание из цементобетона находится в плохом состоянии, оно будет снесено и удалено, а зазор после укладки нового железобетона заполнен кирпичной кладкой на цементном растворе 1: 4 того же размера. база.

Как определить глубину фундамента?

🕑 Время чтения: 1 минута

На глубину заложения влияет множество факторов. такие как тип почвы, уровень грунтовых вод, нагрузки от конструкции, несущая способность и плотность почвы и другие факторы. Минимальная глубина фундамента рассчитывается по формуле Ренкина, когда несущая способность грунта известна по отчету об исследовании грунта.

Как определить глубину фундамента?

Общие факторы, которые следует учитывать при определении глубины фундамента:

1. Нагрузка, приложенная от конструкции к фундаменту
2. Несущая способность грунта
3. Глубина уровня воды ниже поверхности земли
4. Типы грунта и глубина слоев в случае слоистого грунта
5. Глубина прилегающего фундамента

7

Следует учитывать минимальную глубину фундамента, чтобы гарантировать, что грунт имеет требуемую безопасную несущую способность, как предполагается в проекте. Тем не менее, рекомендуется провести исследование почвы, прежде чем принимать решение о глубине фундамента.

В отчете об исследовании грунта будет предложена глубина фундамента, основанная на типе сооружения, свойствах грунта, глубине уровня грунтовых вод и всех других переменных, которые необходимо учитывать. В отчете об исследовании грунта указывается несущая способность грунта на разных уровнях и в разных местах.

Глубина фундамента

Если отчет об исследовании грунта недоступен, глубина фундамента должна быть выбрана таким образом, чтобы на нее не влияли набухание и усадка грунта из-за сезонных изменений. Глубина фундамента также должна учитывать глубину грунтовых вод, чтобы предотвратить и размыть под землей.

Для фундамента рядом с существующим фундаментом. Необходимо обеспечить, чтобы давление фундаментов не совпадало, если глубина нового фундамента должна быть меньше глубины существующего фундамента.

Фундамент не следует укладывать на небольшую глубину, учитывая воздействие мороза в странах с холодным климатом.