Расчет фундамента собственными силами: важные нюансы и методики к работе

Перед тем как приступить к строительству несущей конструкции будущего здания или сооружения, необходимо подготовить проектную документацию и рассчитать перечень показателей, которые предупредят ошибки и возможные недочеты, способные повлечь за собой различные негативные последствия.

Что нужно определить? Как произвести расчет фундамента своими руками правильно? На какие важные моменты обратить внимание, чтобы в будущем предотвратить разрушения и максимально продлить срок службы строения? Об этом поговорим более подробно.

Показатели, которые необходимо обработать

При расчете фундамента, в том числе и своими руками, важны следующие показатели:

Общий вес здания. Показатель, определяемый суммой конструктивных элементов. Другими словами, это общий вес всех материалов, используемых при строительстве. Это необходимо для расчета нагрузки конструктивных элементов (стен, перекрытий и кровли) на 1 м2 фундамента.

Снеговая нагрузка. Показатель, определяемый с учетом запаса прочности и действующих СНиП. Она зависит от климатических условий региона, в котором будут вестись строительные работы. Пренебрегать расчетом показателя снеговой нагрузки не следует, в ином случае это может привести к разрушению не только кровли, но и всего здания.

Снеговая нагрузка

Полезная нагрузка. Это суммарный вес всех элементов и людей, которые будут находиться в будущей постройке.

Ветровая нагрузка – фиксированный показатель, установленный для каждого региона в отдельном порядке.

Ветровая нагрузка

Несущая способность грунта. Величина, определяемая с учетом вида грунта, уровня залегания подземных вод, влажности почвы, глубины заложения брусьев. Величина нагрузки должна превышать величину несущей способности грунта как минимум на 30%.

Сопротивление грунта

Сопротивление грунта. Показатель, определяемый путем проведения геологических исследований. Он предотвратит в будущем образование трещин и разломов на несущей конструкции.

Текучесть грунта. Определяется путем проведения своими руками следующего несложного исследования: в землю загоняется лопата. Если к ней прилипает почва, значит, грунт на участке текучий.

Пористость грунта. Показатель, определяемый следующим способом: вырезается кубик земли размером 10 на 10 см, взвешивается, размельчается и помещается в мерный стакан, таким образом, определяется объем без пор.

Используя полученные данные, пористость определяется по формуле:

P = 1 – M1/M

M1 = G/V0

M = G/V1

  • где M, M1 — Объемный вес почвы;
  • V0, V1 — Объем почвы;
  • G – вес единицы объема почвы.

Сухость грунта. Камень сухой супеси должен быть пластичным, при нажатии и от удара легко крошиться.

Длина основания. Показатель, измеряемый при планировании будущего строения. Ширина несущей конструкции – показатель, определяемый по формуле:

1.3*(М+П+С+В) / Длина ленты / Сопротивление грунта

  • где С – снеговая нагрузка;
  • М – общий вес строения;
  • П – полезная нагрузка;
  • В – ветровая нагрузка.

Глубина заложения конструкции зависит от геологических особенностей грунта и будущей постройки.
Все вышеперечисленные показатели должны быть определены правильно и предельно точно, неточности и ошибки, допущенные на этапе расчета фундамента, могут в последствие обусловить короткий срок службы возведенного строения.

к оглавлению ↑

Чего можно избежать при правильном проектировании?

Пучение грунта. Природное явление, в результате которого строение приходит в аварийное состояние. Во время промерзания слоя почвы несущая конструкция вместе со зданием поднимается, при оттаивании происходит ее опускание.

Разрушение здания

Если произвести расчет фундамента правильно, в том числе и своими руками, подобных негативных явлений можно избежать, поскольку у основания будет оптимальная несущая способность грунта.

Трещины и разломы стен. Разрушения, поражающие внешние слои фундамента и обуславливающие его разрушение. Образуются в результате пучения, деформации и осадки грунта под строением, ухудшают в несколько раз несущую способность конструкции и негативно сказываются на сроке службы постройки.

Деформация фундамента

Частые ремонты. Если расчет ширины и показатель несущей способности грунта произведен не правильно, оно будет разрушаться и регулярно требовать реконструкции, что в свою очередь обусловит лишние расходы.

Деформация подушки. Явление, обуславливающее частичное или полное разрушение конструкции или ее составляющих частей, характерное для тех случаев, когда произведен не правильно расчет на несущей способности конструкции.

Чтобы избежать перечисленных негативных явлений, необходимо не только точно рассчитывать ширину, несущую способность, несущую способность грунта, другие важные показатели, но и тщательно производить геологические исследования, а также использовать при строительстве качественные материалы.

к оглавлению ↑

Проектирование ленточного основания

Как рассчитать фундамент своими руками? Данная задача сводится к решению следующих вопросов:

Первый: подготовка траншеи. Ее глубину определяет состояние грунта, но при этом должны быть соблюдены величины:

  • гравелистый или песчаный грунт – 1 м;
  • супесь – 1.25 м;
  • суглинок, глина – 1.5 м.

Если строение будет оборудовано подвалом, то несущая конструкция под ним должна быть не менее 40 см.

Второй: учет максимальной нагрузки на грунт.

Тип грунта Максимальная нагрузка (кг/см2)
Мелкий влажный песок 2-3
Крупный гравелистый песок 3,5 -4,5
Твердая глина 3 -6
Щебень, гравий 5 — 6

Третий: учет необходимой марки бетона. Рекомендуется покупать для выполнения строительных работ бетон более высокой марки. Его фактическое количество должно превышать плановый показатель на 15%.

к оглавлению ↑

Проектирование свайного фундамента

При расчете свайного основания, в том числе и своими руками, определяется точное расположение свай относительно несущей конструкции.

Свайное основание

Здесь важным является не только показатель несущей способности грунтов, но и следующие факторы:

  • Конфигурация столбов. Она может быть квадратной, прямоугольной и круглой.
  • Диаметр ям. Зависит от типа используемой техники.
  • Глубина закладки. Определяется в зависимости от климатических особенностей местности, должна быть не менее двух метров.

Удельное давление на сваи достаточно большое, поэтому они должны опираться на опорный элемент с большой несущей способностью.

к оглавлению ↑

Методика проектирования несущей способности грунта

Расчет по несущей способности своими руками производится в зависимости от типа грунта по следующей формуле:

R = R0 * [1 + k1*(b — 100)/100] * (d +200)/2*200

При условии, что глубина заложения несущей конструкции составляет до двух метров.

R = R0 * [1 + k1 *(b — 100)/100] + k2*g*(d – 200)

При условии, что глубина заложения основания составляет более двух метров.

  • К1 – фиксируемый коэффициент, определяемый при расчете несущей способности по специально разработанной таблице;
  • К2 – коэффициент, используемый для определения несущей способности песчаных и крупнообломочных грунтов;
  • g – коэффициент, используемый при определении удельного веса грунта, который находится выше и ниже подошвы основания;
  • b – ширина фундамента. Определяется согласно формуле, приведенной в статье выше;
  • d – глубина несущей конструкции. Зависит от вида основания, условий проведения строительных работ, несущей нагрузки и многого другого.

Расчет несущей способности грунта желательно производить, опираясь на точные расчетные и фактические показатели. Допускается погрешность — 10%. В противном случае возвести надежное и безопасное строение не получится.

Таким образом, расчет фундамента, его ширины и несущей способности грунта произвести самостоятельно несложно, важно принимать во внимание технические нюансы, а также серьезно подходить к геологическим исследованиям, которые позволят максимально точно определить необходимые величины, что, в свою очередь, предотвратит возможные негативные последствия, приводящие к полному или частичному разрушению конструкции.

Смотрите видео по теме: