Як розрахувати обсяг фундаменту
Будівництво будь-якого будинку починається з фундаменту, головного несучого елемента, підстави майбутньої споруди. Ось чому ретельний підхід до його вибору, грамотно виконані розрахунок і будівельні роботи забезпечать не тільки довговічність і стійкість всієї будівлі, а й дадуть значну економію матеріалів, засобів, сил і часу.
Стрічковий фундамент відмінно підійде для тих будинків, де планується будувати гараж і підвал.
Відповідати на питання, як розрахувати конструкцію будівлі, кількість будівельного матеріалу, обсяг бетону і його витрата, почнемо з вибору типу.
Його вигляд визначається особливостями ділянки будівництва, (рельєф території, тип ґрунту, рівень ґрунтових вод, глибина промерзання), навантаженням від будинку, і, звичайно ж, можливостями забудовника. Отже, з чого вибираємо?
види
Стовпчастий фундамент вважається економічним варіантом, однак підходить не для всіх грунтів і порід.
- Стрічковий - найпопулярніший вид, особливо в індивідуальному будівництві. Добре підходить для будинків із стінами з цегли та бетону, з гаражами і підвалами. Форма стрічкового є контур, замкнутий по периметру. Фундамент проходить під усіма несучими зовнішніми і внутрішніми стінами. Для цокольного поверху і підвалу стрічковий фундамент одночасно служить стінами. Товщина подушки під підставою повинна гарантувати відсутність деформацій обдимання підстави. Кількість і витрата матеріалів безпосередньо залежать від навантаження на фундамент і його опорної площі.
- Стовпчастий - найменш трудомісткий і найбільш економічний тип. Найбільш оптимально його застосування у випадках: легкі (щитові, каркасні, деревяні) споруди, пучіністие грунти з глибоким промерзанням. Під стовпи (з цегли, залізобетону, каменю) фундаменту викопуються окремі поглиблення. Потім на стовпи укладаються перекриття, на яких будуть зводитися стіни. Стовпчасті протипоказані на рухомих, слабонесущих (торфяні, глинисті, водянисті) і грунтах породах.
- Свайний, як і стовпчасті, складається з бетонних, залізобетонних, азбоцементних або металевих паль (круглих або квадратних), що витримують великі навантаження. Використовується на слабких грунтах, так як "ноги" паль йдуть на глибину 5-10 метрів і забезпечують міцний плацдарм для всієї споруди. Споживаний обсяг бетону визначається площею перетину і довжиною паль. Розрахунок пальового фундаменту краще проводити за допомогою професіоналів через особливості його технологічного монтажу.
- Монолітний (плитний) - для слабких, зруйнованих, насипних ґрунтів. Являє собою ребристу або плоску плиту, яка монтується під всією площею будівлі. Спочатку під плиту будується арматурний каркас, який потім заливають бетоном. Такий фундамент іноді називають "плаваючим", так як він пересувається горизонтально або вертикально разом з переміщенням грунту. Розрахунок такого фундаменту зводиться до обчислення обсягу бетону, який потрібно для заливки плити.
алгоритм розрахунку
Фундамент палі відмінно підходить для слабких грунтів і важких будівель.
А тепер покажемо на прикладі стрічкового фундаменту, як найбільш популярного, порядок його розрахунку. Мета даного прикладу - продемонструвати індивідуальним забудовникам можливість за розмірами будови і табличних даних з інтернету самостійно розрахувати такі параметри (нехай і не з точністю 100%, але наближеним до цього), як:
- навантаження на конструкцію стрічкового фундаменту;
- розрахунок кубатури (обсягу) фундаменту. Кількість бетону для його заливки.
Розрахунок ваги будинку
У нас є проект одноповерхового будинку розміром 5 х 7 метрів, висотою 2,3 метра, з одного внутрішньою стіною (завдовжки 5 м) і горища з покрівлею, яка виступає на 0,5 метра з кожного боку даху.
- Розрахувати довжину всіх стін. Чотири зовнішні стіни: (5 + 7) * 2 = 24 м. Додаємо довжину стіни всередині будинку: 24 + 5 = 29 м.
- Розрахувати площу стін: S стін = 29 * 2.3 = 66.7 м2.
- Розрахувати площу цокольного перекриття: S цоколь = 5 * 7 = 35 м2.
- Розрахувати площу горищного перекриття (для покрівлі додаємо по 0,5 метра з кожного боку): 6 * 8 = 48 м2.
- Загальна площа (стіни, цоколь, горище з покрівлею): 66,7 + 35 + 48 = 149,7 м2.
Далі, по зразковому питомій вазі (з таблиць) елементів будинку, знаходимо його загальна вага, від якої залежатимуть кількість і витрата матеріалу для фундаменту. Беремо верхню межу значень для запасу міцності.
Вага стін (каркасні): 66,7 * 50 = 3335 кг. Цоколь (щільністю до 200): 35 * 150 = 5250 кг. Горищне перекриття: 48 * 100 = 4800 кг. Покрівля (листова сталь): 48 * 30 = 1440 кг.
кг / м2 стіни
| Каркасні стіни товщиною 150 мм з утеплювачем | 30-50 кг / м2 |
| Брус і колоди | 70-100 кг / м2 |
| Цегляні стіни товщиною 150 мм | 200-270 кг / м2 |
кг / м2 перекриттів
| Горищне по деревяних балках з утеплювачем, щільністю до 200 кг / м3 | 70-100 кг / м2 |
| Горищне по деревяних балках з утеплювачем, щільністю до 500 кг / м3 | 150-200 кг / м2 |
| Цокольне по деревяних балках з утеплювачем, щільністю до 200 кг / м3 | 100-150 кг / м2 |
| Цокольне по деревяних балках з утеплювачем, щільністю до 500 кг / м3 | 200-300 кг / м2 |
кг / м2 покрівлі
| Покрівля з листової сталі | 20-30 кг / м2 |
| руберойдового покриття | 30-50 кг / м2 |
| Покрівля з шиферу | 40-50 кг / м2 |
Сумарна вага будинку: 3335 + 5250 + 4800 + 1440 = 14825 кг. Додамо сезонний вага снігового покриву, приблизно 4000 кг (для середньої смуги Росії), і отримуємо 14825 +4000 = 18825 кг.
| будинок | стіни | цокольне перекриття | горищне перекриття | покрівля | сніг | Всього, кг |
| каркасний | 3335 | 5250 | 4800 | 1440 | 4000 | 18825 |
Підрахунок стрічкового фундаменту
Монолітний (плитний) фундамент підходить для слабких грунтів, так як здатний переміщатися разом з породою.
Ми вже визначили, що довжина стрічки і внутрішньої стіни дорівнює 29 м. Нехай ширина стрічки дорівнюватиме 0,2 м, глибину візьмемо 1,2 м і над поверхнею землі ще 0,2 м (загальна висота стрічки дорівнює: 1,2 + 0 , 2 = 1,3 м). Тоді обсяг бетону дорівнює: 29 * 0,2 * 1,3 = 7,54 м3. Готуємо розчин з бетону на Доломітових щебені, щільність якого 2200 кг / м3 (див. Таб. 1). Тоді витрата складе: 7,54 * 2200 = 16588 кг. А загальна вага будинку і фундаменту дорівнює: 18825 + 16588 = 35413 кг.
Розрахуємо навантаження на 1 погонний метр:
- опорна площа (множимо довжину на ширину стрічки): 29 * 0,2 = 5,8 м2 (або 58000 см2);
- сила тиску на грунт становить 35413/58000 = 0,61 кг / см2, а опір грунтів (див. таб. 2) значно вищий за наш тиску 0,61.
Так що грунт витримає будова і фундамент, ніякого просідання або деформацій не буде.
Ось так, за допомогою калькулятора і розрахункових таблиць ми визначили кількість і витрата матеріалу для фундаменту, і те, що наше майбутнє будова буде монолітною конструкцією на перерахованих в таблиці грунтах.
