Правила расчета фундамента для дома

Любое строительство начинается с расчета фундамента, и первое, что необходимо сделать – рассчитать его размеры и количество материала. Решение такой проблемы можно доверить специалистам (в рамках общей работы по проектированию нового дома), или же выполнить расчет самостоятельно. Если строго придерживаться указанных ниже рекомендаций, риск ошибок при расчетах будет сведен к минимуму. Расчеты начинаются с определения типа фундамента.

Пример фундамента для строительства дома

Виды фундаментов

Расчет фундамента не может быть начат без определения типа данной конструкции. Основание может быть ленточным, столбчатым, плиточным или свайным. Далее приведены подробные описания каждой из указанных разновидностей:

  • Ленточный. Конфигурация соответствует названию – больше всего основание похоже на бетонную ленту, принимающую на себя нагрузку основных конструкций. Каждый элемент ленты – бетонная плита. Применять целесообразно при строительстве частных домов высотой от двух этажей. В центральной части остается пустое место, которое может быть использовано в качестве подвала. Основные конструкции возводятся из кирпича, а также железобетонных и некоторых других строительных блоков. Востребованность ленточных оснований объясняется простотой конструкции, долговечностью и надежностью.
  • Столбчатый. Конструкция основывается на использовании нескольких вбитых в землю столбов, соединенных друг с другом с помощью балок. Преимущественно используется при строительстве одноэтажных домов (или двухэтажных из легких стройматериалов – из бруса или сруба). Сооружение фундамента возможно на стабильных грунтах, которые не подвергаются резким перепадам температуры. Преимущество столбчатой конструкции – в ее низкой стоимости.
  • Плиточный. Чтобы построить такой фундамент, необходимо предварительно углубить грунт, убрать неровности. Выравнивание происходит с помощью песка, гравия, бетона. Готовая конструкция формируется с помощью армированной плиты из железобетона. Данный вариант подходит для сложных грунтов, при строительстве 2-3-этажных домов, отличается надежностью и значительной ценой.
  • Свайный. В основе конструкции – сваи, соединенные между собой балками и железобетонными плитами. Применяется в случаях, когда грунт не способен выдерживать большие нагрузки, а также при возведении высотных домов. Построить свайный фундамент можно только с помощью тяжелой строительной техники – соответственно, такой тип конструкции будет дороже остальных.

Варианты фундаментов

Как рассчитать вес дома?

Для расчета нагрузки необходимо использовать данные таблицы, указывающей среднюю глубину промерзания грунта в различных регионах. В качестве примера возьмем простейший вариант – одноэтажное строение с длиной стен 5 и 8 метров, при высоте потолка в 3 метра:

  1. Определим общую длину двух смежных стен – это 13 метров. Добавим сюда внутреннюю 5-метровую стену – это еще 5 метров. Итого 18. Умножаем полученный результат на высоту потолка, и получаем результат в 54 квадратных метра.
  2. Определим площадь перекрытия цоколя и чердака. Для этого достаточно умножить длину дома на его ширину – получается 40 квадратных метров.
  3. Площадь кровли. Если площадь одного кровельного листа составляет 12 квадратных метров, то на всю крышу потребуется 8 листов. Значит, общая площадь будет составлять 96 квадратных метров.
  4. Площадь крыши рассчитывается по формуле S=½*а*h , где а – ширина конструкции, h – высота. При ширине в 5 метров и высоте в 3 метра каждая из сторон кровли будет иметь площадь в 15 квадратных метров.

Исходя из выполненных расчетов, можно определить допустимую массу будущего строения. Естественно, что необходимо оставлять определенный запас, чтобы не создавать предельную нагрузку.

Площадь и масса основания

Схематичное изображение основания фундамента

Корректный расчет показателей фундамента для дома – это расчет, при котором учитывается вероятная деформация грунта, а также его общая несущая способность. Чтобы выполнить измерения точно, нужно знать параметры грунта и характеристики используемых строительных материалов.

Если особенности почвы не будут учтены, в результате нагрузка может оказаться избыточной, что приведет к перекосу или деформации конструкций здания

Для примера расчета возьмем все тот же одноэтажный дом со стенами 5 и 8 метров, на ленточном фундаменте (у него наибольшая масса):

  1. Общая длина фундамента – 31 метр (4 внешних стены + внутренняя), основа – 2 метра по высоте, из которых 1,5 метра приходится на грунт, и 50 сантиметров – на цоколь.
  2. Определяем объем. Для этого перемножаем длину, ширину и высоту конструкции: 31х0,5х2 = 31 кубометр.
  3. Расчет веса фундамента. Если материалом является железобетон, то его плотность составляет 2,4 тонны на кубометр. Соответственно 2,4х31 = 74,4 тонны. Площадь опоры – ширина фундамента, умноженная на его длину, то есть 15,5 тысяч кв. сантиметров.
  4. Массу фундамента нужно сложить с массой самого дома, после чего разделить на площадь опоры.

Получив данные по массе конструкций, можно рассчитать сопротивление грунта. С помощью таблиц с характеристиками грунтов определяется, будет нагрузка допустимой или избыточной. Если показатели превышены, потребуется пересчет, при котором будет увеличена ширина основания.

Сколько бетона потребуется на фундамент?

Процесс равномерного распределения бетона

Расчет фундамента будет зависеть от типа основания:

  • Ленточное. Количество бетона рассчитывается исходя из значений длины, ширины и высоты фундамента. Обычно ширина составляет около 0,5 метра, но может варьироваться в зависимости от особенностей опоры. При длине и высоте ленты в 31 и 1,5 метра соответственно объем материала составит 23,25 кубометра.
  • Столбчатое. Объем вычисляется исходя из высоты и площади сечения столбов. Площадь сечения определяется по формуле S=πхR2. Для двухметрового столба с радиусом сечения 10 сантиметров объем столба (по указанной формуле) будет составлять 0,0628 кубометров.
  • Плиточное. Монолитная конструкция, заливаемая по всей площади основания. Объем рассчитывается как площадь дома, умноженная на толщину фундамента. Минимальное значение для дома 8х5 метров составит 4 кубометра (если толщина слоя бетона 10 сантиметров).

Арматура и проволока для фундамента

Фото арматуры в бетонном основании

Чтобы фундамент был более надежным, в нем должна присутствовать металлическая арматура. Ее расчет выполняется после того, как выбран вид фундамента, определен параметры грунта и нагрузка не него. Рекомендуется выбирать арматуру с диаметром немного больше расчетного.

Если фундамент ленточный, толстых арматурных прутьев не потребуется – можно ограничиться диаметром в 10-12 миллиметров. Ленточная конструкция сама по себе предназначена для высоких нагрузок. Чтобы дополнительно укрепить фундамент, выкладывается два арматурных пояса, в продольном и поперечном направлении (на высоте 10 сантиметров от бетона и по общей высоте конструкции соответственно). Прутья должны быть гладкими, что обеспечит равномерное распределение нагрузки.

Если фундамент столбчатый, избыточных нагрузок на него также не будет, а значит, достаточно 10-миллиметровых прутьев. На каждый столб высотой до 2 метров (при диаметре до 20 сантиметров) нужно 4 вертикальных прута, соединенных между собой.

Самые сложные фундаменты – плиточные. Здесь пруты диаметром 10 миллиметров подходят только для максимально устойчивых грунтов. Даже при небольших просадках потребуется более серьезное укрепление – диаметр прутов от 14 миллиметров.