Фундамент для дома: расчеты

Опора дома — самая важная его часть, в которой сходятся многие факторы. Тут и желания застройщика, и его финансовые возможности, и особенности выбранной архитектуры, и свойства грунта. Все это нужно учитывать, выполняя расчет фундамента под дом.

С технической точки зрения фундамент должен служить опорой для строения, принимать нагрузку и распределять ее равномерно на основание, принимать на себя деформирующие усилия от грунта.

Чтобы рассчитать конструкцию опоры, необходимо учитывать несколько важных факторов:

  • Создаем основунагрузку, какую фундаменту предстоит выдерживать;
  • максимально допустимые деформации опорной площадки;
  • несущую способность основания;
  • гидрогеологические свойства почвы;
  • характер и силу статических и динамических нагрузок со стороны грунта;
  • сейсмические, вибрационные нагрузки;
  • срок службы.

Конечно, еще приходится брать во внимание стоимость, удобство закладки, сложность, потери времени на работы и многое другое. Но только после изучения эксплуатационных характеристик проекта.

Нагрузка на основание

При составлении проекта логичнее всего начать с подсчета нагрузки, которую фундамент должен будет выдержать. Она включает в себя следующие факторы:

  • масса постройки, включая отделку, коммуникации, мебель и пр.;
  • снеговая нагрузка;
  • динамическая нагрузка, например, ветровая.

Последний пункт играет значимую роль только при возведении легких строений с большой парусностью, в обычной же приусадебной стройке им вполне можно пренебречь.

Со снегом все тоже довольно просто. Расчет производится по следующему алгоритму:

  1. Расчет веса и площади фундамента

    Определяется усредненная максимальная толщина снегового покрова в данной местности.

    Такую информацию следует искать в метеорологических справочниках.

  2. Далее высчитывается масса снега на один квадратный метр площади.

    Для этого толщину снежного покрова нужно умножить на его плотность, которая редко превышает 0,4кг/куб.м.

  3. Остается массу снега на одном квадратном метре умножить на площадь кровли.

Однако основную нагрузку составляет в большинстве случаев непосредственно сам дом. И придется считать ее массу.

  1. Для этого нужно определить размеры всех конструктивных элементов — стен, перекрытий, пола, крыши.
  2. Определив размеры, высчитываем объем каждого элемента. Можно объединять объемы разных частей, но только если они выполнены из одного и того же материала.
  3. Зная объем, найдя в справочниках плотность материалов, можно рассчитать массу элементов.
  4. Затем складываем все вместе, добавляем приблизительную массу мебели, коммуникаций.

Поскольку точно определить вес конструкции невероятно сложно и даже невозможно, обязательно следует делать запас прочности — двух или трехкратный.

Намного лучше иметь опору с избытком прочности, чем ломать голову ее ремонтом.

В итоге следует сложить все составляющие и в итоге получится цифра, от которой уже можно отталкиваться при расчете конструкции фундамента.

Смотрите нашу видео-подборку по теме:
к оглавлению ↑

Характеристики грунта

Они оказывают очень сильное влияние на все расчеты. От них в большой степени зависит и выбор конструкции.

Главное — определить несущую способность почвы. Лучше всего это делать экспериментальным путем, выполнив геологическую разведку на участке.

Свойства грунта

Дешевый, но не самый правильный вариант — воспользоваться справочниками и определить вероятную несущую способность, исходя из типа почвы (песчаная, супесь, суглинок, глина и пр.).

Зная, какой вес без просадки может выдержать один квадратный сантиметр грунта, можно считать, какая площадь опоры должна быть, чтобы выдержать массу постройки.

Чтобы правильно рассчитать площадь, к массе самой постройки нужно еще добавить вес фундамента. Возникает парадокс: чтобы знать массу опоры, нужно знать ее размеры, а чтобы узнать размеры, нужно знать площадь подошвы фундамента и, соответственно, массу.

Решение у задачи такое:

  1. В зависимости от характеристик грунта, типа выбранной конструкции, климатических условий определяем общую высоту фундамента.
  2. Зная высоту, можно определить массу опоры, которая давит на один квадратный сантиметр почвы.
  3. Вычитаем ее из несущей способности грунта и далее проводим расчеты с новой цифрой, не беря во внимание массу фундамента.

Может случиться такое, что почва не способна выдержать даже массу опоры. В таком случае нужно искать другой тип конструкции.

Например, хорошо работает на слабонесущих грунтах плитный фундамент. Также имеет смысл рассмотреть вариант с винтовыми сваями, которые можно заглубить на 10-15 метров и более, чтобы добраться до плотных слоев.

к оглавлению ↑

Выбор конструкции

Зная нагрузку и несущую способность грунта, определив необходимую опорную площадь, можно приступать к выбору типа конструкции фундамента.

При возведении частных домов чаще всего используют одну из следующих конструкций:

  • ленточная;
  • плитная;
  • столбчатая;
  • свайная.

Столбчатый фундамент имеет небольшую площадь подошвы, поэтому его можно применять только на грунтах, характеризующихся хорошей несущей способностью. Или как опору для легкого строения. Зато он заметно дешевле ленточного или плитного, проще в закладке.

Классический столбчатый конструктив не способен обеспечивать высокую жесткость, поэтому для строений, выложенных камнем или другим склонным к образованию трещин материалом, обязательно следует дополнительно обвязывать столбы ростверком.

Выбор ленточного основания

Свайная конструкция тоже не подходит для массивных построек и для домов из кирпича.

Такой вариант стоит рассматривать только в том случае, если возводится легкий малоэтажный дом.

Учитывать нужно и то, что сваи не связаны друг с другом, потому не обеспечивают жесткой опоры, не могут компенсировать неравномерности нагрузки.

Исключение — свайные опоры с бетонным ростверком, но такая конструкция встречается редко.

Универсальный тип — ленточный фундамент. Он хорошо работает даже при огромной нагрузке и при не особо плотных грунтах. Но он и по стоимости, материалоемкости отличается впечатляющими цифрами.

Его достаточно просто рассчитать, причем как нагрузку, так и расход материалов, массу. Закладка довольно трудоемка, но проста. Конструкция легко прощает небольшие ошибки.

Плита используется как опора для временных и второстепенных построек. Для строительства дома она применяется только в том случае, если слабая несущая способность основания не позволяет закладывать какие-либо другие типы конструкции.

При закладке очень важно правильно подготовить подушку и связать армировочный каркас. Из-за больших нагрузок на излом и разрыв плиты часто трескаются при просчетах.

к оглавлению ↑

Подсчет количества материалов

На заключительном этапе проектирования следует подсчитать, какое количество материалов потребуется для закладки опоры дома. Для этого нужно знать размеры фундамента и тип конструкции, а также требования по прочности.

Расчет материалов

Вначале, используя размеры, высчитывается объем. Этого вполне достаточно, чтобы узнать требуемое количество бетона. Читайте дальше, как правильно рассчитать количество материалов.

Подводя итог, не стоит забывать, что часто неучтенные расходы превышают учтенные, поэтому все ресурсы должны быть с запасом.

Смотрите нашу видео-подборку по реализации фундамента: