От профи: расчет веса дома и опорной площади ленточного фундамента

Доброго здоровья желаю всем, кто читает сейчас эту статью. Меня зовут Ростислав, мне 37 лет, и я – строитель с двенадцатилетним стажем. Сегодня хочу с Вами поговорить о начале начал всех строительных робот. Это Фундамент. В этой статье я расскажу о том, как просчитать вес дома и, соответсвенно, материалы на конструкцию фундамента, а также разобрать все допустимые ошибки при устройстве опорной части (опорной площади) ленточного фундамента. От этого будет зависеть толщина и размер подошвы ленточного фундамента. Также, речь пойдет о расчете силы сопротивления грунта и точки промерзания. Все эти расчеты необходимы для определения несущей способности вашего фундамента.

В нашем журнале последние время очень много вопросов по этому поводу, как построить, как просчитать. И так, давайте разбираться.

Одной из основополагающей характеристик качественного фундамента является правильный расчёт опорной части фундамента, то есть фундамент должен качественно и полноценно передавать нагрузки из постройки на грунт. Если опорная часть рассчитана не корректно то, вес дома будет превышать сопротивление грунта и соответственно постройка своим весом будет как бы продавливать грунт под собой. При этом усадка постройки будет происходить не равномерно, и соответственно будут появляться трещины на фундаменте, что может повлечь за собой трещины на кладке и к аварийности постройки. По этому, чтоб избежать этих неприятностей, нужно серьёзно подойти к вопросу о площади опоры фундамента. Также не стоит забывать что, сам по себе расчёт, это ещё не гарантия качественного фундамента.

Опорная площадь фундамента это, проще говоря, площадь дна траншеи, выкопанной под заливку фундамента.

О качественном фундаменте можно говорить тогда, когда у нас есть расчёт, правильное устройство, и правильная эксплуатация.

К примеру, мы сделали правильный расчёт, и правильную опалубку и армировку, а миксер или строители залили бетон низшей марки крепости, и, соответственно фундамент при нагрузке не выдержит. Или наоборот, привезли отличный бетон, сделали хорошую армировку и опалубку, но опорную площадь не прощитали или сделали на порядок меньше, чем требует нагрузка. В результате дом просто со временем уходит в землю.

И так, для расчёта опорной части нам требуются соотношение таких показателей, как: 1. Вес дома, то есть та сила, с которой дом будет давить на фундамент. 2. Сила сопротивления грунта.

Пошаговый расчет веса дома и опорной площади ленточного фундамента

Расчет веса дома

Если пролистывать интернет чтоб узнать показатели этой величины, то можно запутаться в значениях разных показателей. Мы же суммировали эту информацию, и поделили все строения в три типа:

  • 1 тип. Тяжёлый — это постройки из кирпича, шириной в 1.5 кирпича, ракушняк, и газо – пенно блочные строения с обкладкой лицевым кирпичом;
  • 2 тип. Средней тяжести — это дома, построены из кирпича, ширеной в 1 кирпич, а также газо – пенно блочные строения с оштукатуренными стенами;
  • 3 тип. Лёгкие — это дома, которые построены из бруса, а также каркасные строения.

Для того чтобы узнать вес дома, нужно посчитать квадратуру всех стен и простенков постройки и умножить её на коэффициент. Для каждого типа имеется свой коэффициент. Для первого типа, тяжёлые постройки, сумму общей площади всех стен надо умножить на 2.4 тонны. Для второго типа, средней тяжести, множим на 2тонны. И третий тип, легкие, умножаем на 1.7тонны. Получаем величину тонна/метр квадратный.

Заранее надо понимать что, вес кровли мы не учитывали, так как кровля может быть разная, одно – двух скатная, или ломаная, а также разность кровельных материалов, по этому, мы заранее как бы прощитываем толщину простенков такую же, как и несущих стен, компенсируя вес кровли. В случае, если кровля заложена в проекте из бетонных плит, то есть парапетная, то квадратура кровли суммируется к квадратуре стен. При прощёте квадратуры, так же, не отнимаются оконные и дверные проёмы, это увеличивает значение площади опоры на небольшое значение. А также, если постройка имеет два, или более этажей, то квадратура считается по всей постройке, включая бетонные межэтажные перекрытия.

Полученное значение переводим из тонна/метр квадратный на килограмм/ сантиметр квадратный, то есть, умножаем значение на 1000. Так мы получаем силу давления постройки на сантиметр квадратный грунтового основания.

Также помочь в расчете материалов и объемов стен вам может этот калькулятор.

Сила сопротивления грунта

У каждого вида грунта есть своя плотность. Плотность это сопротивление давления на сантиметр квадратный. Грунт имеет свои разновидности. На каждом строительном участке, грунт может быть абсолютно разным, это означает что если у Вашего соседа один вид грунта, то это не означает что у Вас на участке такой же самый вид грунта. Для максимально точного определения вида, можно заказать геологическое исследование Вашего участка, но это можно сделать и своими силами. Просто, с помощью лопаты, нужно выкопать яму, на глубину низа заливки фундамента, эта глубина должна быть не менее глубины точки промерзания грунта (что такое точка промерзания грунта, и почему именно так, я объясню ниже), и взять пробы грунта. Такое действие нужно провести в нескольких местах, по периметру планируемого фундамента. Да, предприятие трудозатратное, но, это спасёт нас от непредвиденных разочарований в подальшем произведении работ.

После того как, мы взяли пробы грунта, нам нужно определиться, что за грунт у нас на участке.

Грунты разделяют на три класса: скальные, дисперсионные и мерзлые.

  • 1. Скальные грунты — магматические, метаморфические, осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные и техногенные породы обладающие жесткими кристаллизационными и цементационными структурными связями.
  • 2. Дисперсионные грунты — осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные и техногенные породы с водноколлоидными и механическими структурными связями. Эти грунты делятся на связные и несвязные (сыпучие).
  • 3. Мерзлые грунты — это те же скальные и дисперсионные грунты, дополнительно обладающие криогенными (ледяными) связями. Грунты, в которых присутствуют только криогенные связи называются ледяными.

Скальный грунт обладает достаточной ей способностью для строительства сооружений без фундамента. Этот грунт сам выступает в роли фундамента.

На мерзлых грунтах строительство бессмысленно, так как это сезонный фактор. Вечномерзлые грунты обладают несущей способностью скальных грунтов и могут быть использованы в качестве фундаментов.

Средний класс, Дисперсионные грунты, самый распространённый вид грунта, и имеет разные составляющие. Грунты этого класса имеют самое широкое распространение на поверхности земной коры, именно с ними практически постоянно связано строительство самых разнообразных объектов.

Дисперсные грунты обладают механическими и водноколлоидными связями. В них основной массой является органический материал, который представляет собой «скелетную» часть грунта. Состав можно определить как визуально, так и лабораторно. Пищанный, или глиняный состав имеет ярко выраженный желтоватый цвет, супесь имеет 3-10%глины от песка, суглинок имеет примерно 50% глины и писка, а чернозём и торф отличаются чёрно – бурым цветом, и имеют органические составляющие.

Окончательным этапом геологических исследований (как лабораторных, так и упрощенных) должна стать прочность грунтов на участке. Она будет определять геометрические размеры фундамента и материалы, использованные для изготовления (например, арматура для железобетонных конструкций).

В зависимости от того, какие виды грунтов залегают на участке, меняется несущая способность основания. Для расчетов чаще всего необходимо значение, которое показывает максимальную нагрузку в кг на 1 см2 площади. Классификация грунтов по прочности приведена в таблице.

Тип грунта Расчетная несущая способность
для фундаментов мелкого заложения (1 — 1,5 м) для фундаментов глубокого заложения (2—2,5 м)
Щебень и галька 4,5 кг/см2 6 кг/см2
Щебень и галька с включением глинистых частиц 2,8 кг/см2 4,2 кг/см2
Дресва и гравий 4 кг/см2 5 кг/см2
Песок гравелистый и крупной фракции 3,2 кг/см2 5,5 кг/см2
Твердые глины 3,0 кг/см2 4,2 кг/см2
Пластичные глины 1,6 кг/см2 2 кг/см2
Песок средней фракции 2,5 кг/см2 4,5 кг/см2
Песок мелкой фракции (с невысокой влажностью) 2 кг/см2 3,5 кг/см2
Песок мелкой фракции (с высокой влажностью) 1,5 кг/см2 2 ,5 кг/см2
Суглинки 1,7 кг/см2 2 кг/см2
Супеси 1,5 кг/см2 2,5 кг/см2

Как показано в таблице, самая большая сила сопротивления грунта имеет скальная порода, на основе щебня, а самой низкой супеси и песок мелкой фракции.

Пример подсчета опорной площади или правильная толщина подошвы фундамента

В общем, имея уже эти показатели, просчитаем опорную площадь ленточного фундамента.

Например: предполагаемая постройка будет построена из Газоблока с оштукатуренными стенами (второй тип), общая квадратура стен равна 200 метров квадратных. Умножаем 200м2 на 2 тонны, получаем 400т/м2. Переводим на кг/см2. 400 умножаем на 1000, получаем 400 000кг /см2. Далее, на глубине исследования в 1.5 метра, мы обнаружили что имеем, к примеру, Песок средней фракции, который имеет, согласно таблицы, несущую способность 2.5кг/см2. Делим 400 000 на 2.5, и получаем 160 000см2 необходимой опорной площади фундамента в нашем случае.

Этот расчет показывает минимальное цифровое значение опорной площади фундамента, то есть, если показатель будет меньше прощётного, то Вам не избежать проблем с подальшем строительством и эксплуатацией постройки.

Идеально будет если площадь опоры фундамента будет превышать расчетную на 20-40%, это золотая середина, которая позволит Вам не перерасходовать материал, и даст уверенность в надёжности постройки. При копке траншеи под ленточный фундамент, надо учитывать также что, ширина траншеи и опалубки должна превышать ширину материала, которым будут выкладываться стены как минимум на 10см. К примеру, стены будут выкладываться из Газоблока, со штукатуркой, и будут иметь ширину 30см, то ленточный фундамент нужно делать не менее 40см, и, продолжая наш пример по расчёту, если опорная площадь нашего ленточного фундамента должна быть не менее 160 000см2, а ширена заливки 40 см, то мы можем узнать минимальную длину нашего фундамента.

160 000/40/2.5/100=16 м/п где:

160 000 – расчётная площадь ленточного фундамента;

40 – ширина подошвы фундамента;

2.5 – количество частей по 40см на 1 метре;

100 – количество сантиметров в 1 метре.

И так, для нашей постройки, нужен ленточный фундамент ширеною 40см, длинною по периметру не менее 16 метров погонных. Добавляем 20% и имеем 19,2метра фундамента с запасом прочности.

Теперь разберёмся с глубиной ленточного фундамента. Основным показателем глубины фундамента есть точка промерзания грунта. Очень частой ошибкой есть неучитование этого показателя.

Точка промерзания грунта это нижняя высота грунта, где влажность кристаллизируется в холодное время года. Согласно СНиП 2.02.01-83 глубина промерзания грунта рассчитывается по формуле:

h=√М*k, а точнее – корень квадратный из суммы абсолютных среднемесячных температур (зимой) в определенном регионе. Полученное число умножают на k – коэффициент, который для каждого типа почвы имеет различное значение:

  • суглинки и глина – 0,23;
  • супеси, мелкие и пылеватые пески – 0,28;
  • крупные, средние и гравелистые пески – 0,3;
  • крупнообломочный грунт – 0,34.

Ну, или можно самому определиться. В интернете есть топографические карты точек промерзания. Мы убедимся что, чем северней регион постройки, тем больше точка промерзания грунта. Но, даже в южных регионах она не менее 80см. Поэтому, заведомо нужно учитывать что, глубина траншеи ленточного фундамента должна быть не менее минимального показателя. Под действием минусовых температур, влага, которая имеется в грунте, кристаллизируется и грунт увеличивается в объёме, что начинает давить на залитый фундамент. Для того чтоб избежать этого давления, низ фундамента должен быть ниже точки промерзания на 10 — 15см.

И ещё один важный момент в постройке ленточного фундамента: при копке траншеи, учитываем глубину песчаной подушки 5-10см. То есть, до высоты заливки ниже точки промерзания, добавляем высоту песчаной подушки, которая просыпается перед постройкой опалубки. Песчаная подушка выполняет роль амортизатора пучения грунта в период непредвиденных погодных условий. Так же, после разборки опалубки, нужно раскопать по бокам фундамент, и также бока засыпать писком. Ширена засыпки должна быть в диапазоне 10 – 20см, с послойным трамбованием. Или утеплить стенки фундамента с помощью плотного пенопласта. Согласен, этот процесс трудоёмкий, но выполнив его, мы убережём нашу постройку от влияния окружающей среды, и перепадов температур.

Вот так выглядит правильно построенный фундамент. Материалы типа бетона и арматуры для вашего фундамента можно рассчитать у нас в калькуляторе

В следующей статье мы разберемся, как правильно армировать фундамент, и как построить надёжную опалубку. Все вопросы и дополнения оставляйте в комментариях.

Доброго здоровья желаю всем, кто читает сейчас эту статью. Меня зовут Ростислав, мне 37 лет, и я – строитель с двенадцатилетним стажем. Сегодня хочу с Вами поговорить о начале начал всех строительных робот. Это Фундамент. В этой статье я расскажу о том, как просчитать вес дома и, соответсвенно, материалы на конструкцию фундамента, а также разобрать все допустимые […]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *