Розрахунок фундаменту будинку: види обчислень

Зміст:

1. Методика розрахунку фундаментів
2. приклад розрахунку

Однією з різновидів розрахунку фундаменту на несучу здатність є розрахунок фундаменту на тяжкість будинку. Проводиться він в кілька етапів. Фахівці в будівельній галузі взагалі вважають, що проведення саме цього розрахунку, дасть точну і саму правильну оцінку будівельного обєкту, в даному випадку розмова ведеться про заміський будинок.

Адже часто починаючи зводити будинок, деякі забудовники не звертають своєї уваги на такі показники, як тип ґрунту або товщина стін заміського будинку. А даремно. Подальше міркування і розрахунки продемонструють, як необхідно правильно все підрахувати, і, як необхідно правильно підійти до будівництва власного будинку.

Методика розрахунку фундаментів

Перш ніж робити фундамент будинку, необхідно провести розрахунок:

• Визначення типу грунту;
• Визначення маси споруди;
• Визначення площі опори фундаменту;
• Знаходження тиску, який чинить на грунт все той дім;
• Порівняння тиску з несучою здатністю грунту, і внесення коригувань в параметри фундаменту по необхідності.

Розглянемо цю методику на прикладі стрічкового фундаменту, який частіше за інших використовується в заміському будівництві. До речі, слід зазначити, що саме стрічковий фундамент можна зводити практично у всіх типах грунтів. Тому його і взяли для зразкового розрахунку.

приклад розрахунку

Початкові дані:

• Будується прямокутну споруду;
• Довжина більшої сторони дорівнює 5 м;
• Довжина меншої сторони дорівнює 3 м;
• Висота дорівнює 3 м;
• Стіни викладені в дві цеглини червоною цеглою;
• Фундамент будинку стрічковий, який має висоту 1 м, ширину 30 см. Фундамент залитий чистим бетоном.

Крім того, маємо:

• Будинок одноповерховий має підлогу, виконаний з бетону товщиною 0,1 м. Пол спирається на основний фундамент за коштами 11 балок перетином 150 х150 міліметрів і обрешітки з дощок, товщиною 25 мм і шириною 20 см кожна;
• Дах має деревяний каркас, виконаний із брусів перетином в 100х150 мм. Всього на пристрій крокв потрібно 22 бруса довжиною 4 м. При влаштуванні обрешітки використовувалися дошки товщиною 25 мм і шириною 20 см. Покриття даху виконано шифером, лист якого важить 26 кг. Всього знадобилося 50 листів шиферу;
• Перекриття виконано з балок з перетином 150х150 мм. Виконана суцільна обрешетка з тих же дощок. На дошки укладений промисловий утеплювач, який зверху залитий шаром цементного розчину. Товщина шару дорівнює 5 мм. Всього було потрібно 11 балок довжиною 3,4 м.

При виготовленні деревяних конструкцій використовується сосна, як найпоширеніший будівельний матеріал з деревини в сучасному будівництві. До того ж необхідно зазначити, що сосна має низку характеристик, які виділяють її в загальній масі деревяних будівельних матеріалів. Та й ціною вона має одну з найнижчих.

Розрахунок фундаменту

Розрахунок фундаменту будинку починається з визначення несучої здатності грунту. Припустимо, що ми її дізналися у геологічної служби, і вона дорівнює 2,5. До речі, державні геологічні служби зобовязані видавати будь-яку інформацію, що стосується землі, на якій ви плануєте зводити власний будинок. Ця послуга безкоштовна.

Тоді наступним етапом потрібно визначити масу всієї будови. Насамперед варто визначити масу фундаменту будинку. Для цього треба обчислити його обсяг.

За умовою не дана довжина фундаменту, але сказано, що будова прямокутної форми і будується стрічковий фундамент, значить, він буде мати таку довжину, яка дорівнює периметру. Знайдемо периметр, де використовується проста формула:

5 * 2 + 3 * 2 = 16 метрів.

Далі можемо знайти обсяг фундаменту:

16 * 0,3 * 1 = 4,8 кубічного метра.

Тепер, знаючи обсяг і щільність бетону, яка в середньому дорівнює 2500 кілограм на метр кубічний, можна знайти масу фундаменту, де застосовується формула множення щільності матеріалу на його обсяг:

4,8 * 2500 = 12000 кілограм.

Далі знайдемо масу стін. За умовою вони викладені в дві цеглини з червоної цегли. Отже, цегла має площу покриття, яка утворює площину стіни, рівну:

6,5 * 25 = 162,5 сантиметра квадратного.

Тепер для знаходження усієї кількості витраченого цегли необхідно дізнатися площа всіх стін:

5 * 3 + 5 * 3 + 3 * 3 + 3 * 3 = 48 квадратних метрів.

Тепер знаючи, скільки здатний покрити одну цеглину можна знайти кількість цегли:

480000 / 162,5 = 2953, округлимо цю цифру до 3000 цеглин. Отже, друга стіна буде мати практично така ж кількість, тобто ще 3000 цеглин. Тоді на всі стіни знадобиться 6000 цеглин. Даний розрахунок приблизний, але в цьому випадку не можна точно прорахувати кількість цегли, тому що береться приблизність у всьому.

Тепер можна обчислити загальна вага всіх цегли, що легко зробити двома способами:

1. Обчислити скільки цеглин в одному метрі кубічному, а потім помножити на масу одного кубічного метра, тобто на 1800 кілограм для повнотілої червоної цегли;
2. Все кількість цегли помножити на вагу одного цегли, тобто на 3,2 кілограма для повнотілої червоної цегли.

Скористаємося другим способом, тому що формула розрахунку більш спрощена, тоді:

6000 * 3,2 = 19200 кілограм.

Далі обчислимо масу перекриття. Методика розрахунку фундаменту котеджного будинку і його пристрій практично нічим не відрізняється від методики розрахунку звичайного будинку. Тут мається на увазі, що котедж просто матиме кілька поверхів, а отже і кілька різних за характером перекриттів. У нашому випадку, сказано, що перекриття одне і виконано воно з дерева.

Якщо перекриття в котеджі по-різному, а, як це буває, між першим і другим поверхами закладається бетонне перекриття, то зробити його розрахунок не складе великих труднощів.

Але в нашому розрахунку ми вважаємо деревяне перекриття. Тоді знайдемо обсяг витраченої на перекриття деревини. Сказано, що укладено 10 балок, кожна з них по 3,4 метра. Знаючи перетин балки, можна визначити обсяг однієї балки, для цього використовується все та ж формула обчислення обсягу:

0,15 * 0,15 * 3,4 = 0,0765 кубічного метра.

Тепер можна визначити обсяг всіх балок:

0,0765 * 11 = 0,8415 кубічного метра.

Знаходимо масу всієї цієї деревини, як обсяг, помножений на щільність. Ця формула вам вже відома, коли визначалася маса фундаменту будинку. Оскільки сказано, що всі деревяні елементи виконані з сосни, то щільність будемо приймати на рівні 800 кілограмам на метр кубічний:

0,8415 * 800 = 673,2 кілограма.

Тепер знайдемо масу обрешітки, яка також виконана з деревини. Для цього знайдемо обсяг всіх дощок. І знову все та ж формула. Оскільки сказано, що дошка має 20 сантиметрів по ширині і 25 по товщині, то можна обчислити обєм, якщо дізнаємося довжину всіх таких дощок. Для цього обчислимо, скільки рядів дощок будова буде мати:

300/20 = 15 рядів - тобто всього по ширині 300 сантиметрів (3 метра), а значить, в такий простір вміститься рівно 15 дощок шириною по 20 сантиметрів.

Так як дошки прибиватимуться суцільним килимом, то по довжині кожен ряд буде дорівнює пяти метрам, отже, всього буде витрачено:

15 * 5 = 75 метрів дощок.

Тепер можна знайти обсяг:

0,025 * 0,2 * 75 = 0,375 кубічного метра.

Знайдемо масу всіх цих дощок:

0,375 * 800 = 300 кілограм.

Тоді маса всього перекриття дорівнює:

673,2 + 300 = 973,2 кілограма, додамо до цієї цифри масу цвяхів, арматури і утеплювального матеріалу і отримаємо рівно 1000 кілограмів.

Тепер залишилося знайти масу цементного розчину. Для цього знайдемо площа покриття:

3 * 5 = 15 квадратних метрів.

Віднімемо площа, яку займає балками, яка дорівнює:

3 * 0,15 * 11 = 4,95 квадратних метрів, отримаємо:

15-4,95 = 10 метрів.

Сказано, що шар цементу дорівнює 5 міліметрів, або 0,005 метрам, тоді знайдемо обсяг:

0,005 * 10 = 0,05 кубічного метра.

Наёдём масу:

0,05 * 2500 = 125 кілограм.

Тепер загальна маса всього перекриття дорівнює:

125 + 1000 = 1125 кілограм.

Далі необхідно знайти масу даху. Сказано, що витрачено 22 балки перетином 100 * 150 міліметрів, тоді обчислимо їх обсяг, при обліку того, що довжина кожної балки дорівнює 4 метри:

0,1 * 0,15 * 4 * 22 = 1,32 кубічних метрів.

Маса дорівнює:

1,32 * 800 = 1056 кілограм.

Знайдемо масу обрешітки. Для даху вона може виконуватися через одну дошку, а не суцільний, тоді все на два ската даху потрібно покрити площу:

4 * 5 * 2 = 40 квадратних метрів.

Так як решетування виконується через дошку, то можна говорити, що буде потрібно покрити 20 квадратних метрів, тоді знайдемо обсяг необхідної деревини:

20 * 0,025 = 0,5 метра кубічного.

Маса дорівнює:

0,5 * 2500 = 1125 кілограм.

Знайдемо масу покриття:

50 * 26 = 1300 кілограм.

Загальна маса даху дорівнює:

1300 + 1125 + 1056 = 3181, з урахуванням снігу, приймемо масу одно 3500 кілограм.

Залишилося знайти масу статі.

Знайдемо обсяг деревини. Для цього обчислимо обсяг балок:

0,15 * 0,15 * 11 = 0,2475 метра кубічного.

Маса дорівнює:

 0,2475 * 800 = 198 кілограм.

Тепер обсяг обрешітки:

15 * 0,025 = 0,375 кубічного метра.

Тоді маса дорівнює:

0,375 * 800 = 300 кілограм.

Тепер знайдемо масу бетону. Для цього визначимо обсяг. Площа покриття дорівнює:

15-3 * 0,15 * 11 = 10 метрів квадратних, тоді обсяг дорівнює:

10 * 0,1 = 1 кубічний метр, отже, маса рана 2500 кілограм.

Тоді загальна маса дорівнює приблизно 3000 кілограм.

Тепер визначимо загальну масу всієї будівлі:

12000 + 19200 + 1125 + 3500 + 3000 = 38825, тобто округлимо і отримаємо приблизно 40000 кілограм.

Далі за методикою, використовуваної в будівництві, слід знайти площу опори фундаменту. Розрахунок стрічкових фундаментів сільського будинку нічим в цьому плані не відрізняється від розрахунку багатоповерхового будинку, так як фундамент однаковий. Тоді площа дорівнює:

1600 * 30 = 48000 квадратних сантиметрів.

Тепер можна знайти тиск, яке така маса надає на грунт при даній площі опори:

40000/48000 = 0,83 кілограма на сантиметр квадратний.

За умовою у нас сказано, що несуча здатність фундаменту будинку дорівнює 2,5, що значно більше 0,83. Це означає, що більше ніяких коректувань в розміри фундаменту будинку вносити не потрібно, але меншим його теж робити не варто, так як стіни має товщину близько 25 сантиметрів або більше.

Як бачите, розрахувати фундамент будинку не складно, хоча необхідно мати деякі навички і знання, як в математиці, так і в будівництві. Але краще самостійно це робити не потрібно, зверніться до фахівця, який точно і в короткі терміни зробить вам розрахунок не тільки фундаменту будинку, а й інших його елементів. До речі, для кожного розрахунку, як було показано вище, необхідна своя формула, яку знати ви не зобовязані. Просто згадайте шкільну програму з геометрії, і вам стане набагато легше зрозуміти і методи розрахунку, і як застосовується формула.

Заміське будівництво все більше вимагає спеціальних знань і не тільки в своїй області, а й в інших областях. Приклад цього розрахунок маси елементів будинку і використання математичних знань.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!