Добавить в закладки
Текущий рейтинг статьи:
Статьи

Как рассчитать фундамент под дом: строительные нормы и правила, расчет нагрузки и размеры ленточного основания, расчет

Проектирование и расчет параметров будущего основания под дом – ответственный этап всего процесса его возведения. Именно на него опирается все последующие конструкции: стены, перекрытия, крыша. От этих грамотных расчетов будет зависеть в дальнейшем надежность, долговечность всего сооружения.

   X

Но, кроме надежности любой конструкции, каждого застройщика интересует и ее цена, возможность сэкономить. Определившись с типом основания здания, с его необходимыми характеристиками уже легко можно будет рассчитать стоимость фундамента под дом.

Пример, в виде схемы, рассчитанного свайно - ростверкового фундамента

Пример, в виде схемы, рассчитанного свайно — ростверкового фундамента

Введение

Документы – строительные нормы и правила

Перед проектированием и определением параметров основания здания, тем более, если застройщик собирается его делать своими руками, необходимо ознакомиться с нормативными строительными документами. Именно в них находятся все ответы на вопрос, как правильно рассчитать фундамент для дома.

Соблюдая их, можно избежать лишних проблем

Соблюдая их, можно избежать лишних проблем

В них же приводятся сопутствующие таблицы, представлены общепринятые коэффициенты и некоторые другие данные, нужные для выполнения необходимых расчетов.

Перечень таких строительных норм, правил и методик:

  • ГОСТ 25100 — 82 (95) «Грунты. Классификация».
  • СП 131.13330.2012. «Строительная климатология». Актуализированная версия СН и П 23- 01 – 99.
  • СН и П 11 — 02 — 96. «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».
  • СН и П 2.02.01 — 83 «Основания зданий и сооружений».
  • Пособие к СН и П 2.02.01 — 83 «Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений».
  • СН и П 2.01.07 — 85 «Нагрузки и воздействия»;
  • Пособие к СН и П 2.03.01 — 84. «Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений».
  • СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений».
  • СН и П 3.02.01 — 87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».
  • СП 45.13330.2012 «Земляные сооружения, основания и фундаменты». (Актуализированная редакция СН и П 3.02.01 — 87).
  • СН и П 2.02.04 — 88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах».
  • ГОСТ 27751 — 88 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету».
  • ГОСТ Р 54257 – 2010 «Надежность строительных конструкций и оснований».

Сейчас частные застройщики очень часто начали использовать свайные конструкции фундаментов (особенно свайно-винтовые) в индивидуальном строительстве.

Получить многие ответы на вопрос, как рассчитать свайный фундамент для дома помогут следующие документы:

  • СН и П 2.02.03 – 85 «Свайные фундаменты».
  • ВСН 490 — 87 «Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки».
  • Рекомендации по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в Москве (утвержден указанием Москомархитектуры от 1997 года).

Оценка и расчет параметров ленточного фундамента для дома

  Реклама


 
Устройство ленточного фундамента (монолитного и блочного)

Устройство ленточного фундамента (монолитного и блочного)

Рассмотрим порядок и алгоритм действий, как рассчитать ленточный фундамент для дома.

Порядок расчета будет следующий:

  1. Рассчитывается суммарный вес всей конструкции сооружения (стены, перекрытия, крышу) полезную нагрузку (максимально возможное количество людей, обогревательное и бытовое оборудование, предметы мебели), а в районах с соответствующим климатом, учитываем сезонно — снеговую нагрузку.
  2. Производится расчет удельного давления сооружения на грунт под подошвой фундамента.
  3. Определяются геометрические размеры ленточного основания здания.
  4. Осуществляется оптимальная корректировка размеров, методом подгонки требованиям соответствия удельного давления на подошвенный грунт его расчетному сопротивлению.

Итак, следуя представленному выше алгоритму расчета, рассмотрим подробнее его каждый этап.

Расчет нагрузки и размеры фундамента

При ответе на вопрос, как рассчитать фундамент для дома из бруса, из пенно-газобетонных блоков, кирпичной кладки надо понимать, что для основания главное не материал сооружения, а та нагрузка, которую создает конструкция из них. А вот она уже действительно зависит от физико-механических характеристик и количества этих материалов, прямо пропорционально влияя на их вес.

Пример некоторых вычислений веса здания на один метр погонный фундамента

Пример некоторых вычислений веса здания на один метр погонный фундамента

Для расчета всей возможной нагрузки на подошву фундамента надо знать вес всего сооружения.

Нагрузка всего сооружения суммируется из слагаемых нагрузок:

  1. Конструкционных элементов сооружения.
  2. Полезной.
  3. Снеговая.

Делаем максимально точный перечень элементов конструкций, которые будут осуществлять нагрузку на проектируемый фундамент:

  • само тело армированного фундамента;
  • цокольная часть сооружения;
  • несущие стены, перегородки, окна, двери, лестницы с опорой на основание дома;
  • перекрытия (цокольные и чердачные), полы и потолки, засыпки;
  • конструкция крыши (стропила, кровельное покрытие);
  • теплозащитные, гидроизоляционные, отделочные, декоративные конструкции;
  • весь номенклатурный ряд крепежа, метизов, используемый в конструкции.

К оценке и расчету веса всех этих конструкций можно подойти:

  • чисто математическим путем;
  • с помощью методов маркетинговых исследований рынка строительных материалов (их характеристик, в том числе весовых). А можно их комплексно использовать, сочетая оба варианта.

Инструкция по математическому варианту вычисления весовых значений составляющих конструкции:

  1. Измерение всех линейных размеров элементов конструкций, заложенных в проекте (сложные конструкции можно разбить на части).
  2. Вычисление их объема, путем перемножения их линейных значений (длины, ширины, высоты).
  3. Выяснение удельного веса строительных материалов, из которых выполнены эти элементы. Эти значения можно найти в строительных нормах и правилах перечисленных выше (дополнительно, в ОНТП — 07 — 85 «Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона»), в интернете, в справочно-ознакомительной документации их производителей.
  4. Находим вес каждого элемента сооружения, зная их объемы и удельные веса.
    Используем для этого формулу из курса физики:
  • «Вес элемента конструкции» = «объем элемента конструкции» х «удельный вес материала, из которого он сделан».
  1. Складываем веса всех элементов конструкций, получаем общий вес всего сооружения, под рассчитываем фундамент.
В таком деле нужен точный расчет

В таком деле нужен точный расчет

Маркетинговый метод подразумевает поиск весовых характеристик, удельных весов среди различных источников информации (в интернете, СМИ, у профессиональных строителей). Узнав, таким способом, вес каждого элемента, тоже остается только провести элементарное их суммирование.

Совет!
Наиболее точную и достоверную, а главное готовые данные по весу можно получить у производителя элементов конструкций, позвонив в его конструкторско – технические или сбытовые (маркетинговые) подразделения.
Часто достаточно посетить сайт производителя, раздел с выпускаемой номенклатурой.

Фото: физико-механические свойства грунта улучшают его дренажом и уплотнением с включением гальки, щебня

Фото: физико-механические свойства грунта улучшают его дренажом и уплотнением с включением гальки, щебня

После расчета нагрузки конструкции, определяем потенциально возможную полезную нагрузку. Это постоянная и временная нагрузка от людей, бытовых приборов и оборудования, печей, каминов, ванн, мебели, дополнительных инженерных трасс и коммуникаций.

Общепринято вычислять полезную нагрузку с запасом по формуле:

  • «Полезная нагрузка» = «Общая площадь здания» х 180 кг/м2;

Теперь нам осталось определить последнее слагаемое – снежную нагрузку.

Определяем ее по формуле:

  • «Снеговая нагрузка на крышу» = «Площадь крыши» х «Общепринятого веса снегового покрова в разных районах РФ» х «Поправочный коэффициент, зависящий от угла наклона крыши»;

«Площадь крыши» в формулу вставляем из проектных значений сооружения.

Множитель «Общепринятый вес снегового покрова в разных районах РФ» выбираем из приложений к СН и П 2.01.07 — 85 «Нагрузки и воздействия», там представлена и районированная карта весовых характеристик;

Расчетное значение веса снегового покрова на горизонтальные поверхности по районам РФ

Расчетное значение веса снегового покрова на горизонтальные поверхности по районам РФ

«Поправочный коэффициент, зависящий от угла наклона крыши» зависит от угла наклона 1-2-х скатных крыш к горизонту.

Выбираем подходящий для нашего проекта поправочный коэффициент из данной схемы

Выбираем подходящий для нашего проекта поправочный коэффициент из данной схемы

Теперь зная все три слагаемых, определяем общую нагрузку на фундамент здания по формуле:

  • «Общая нагрузка на фундамент» = «Нагрузка элементов конструкции» + «Полезная нагрузка» + «Снеговая нагрузка»;

После проделанных вычислений, мы можем узнать ориентировочное значение удельного давления на грунт «пятна застройки» под подошвой проектируемого фундамента, по формуле:

  • «Удельное давление на грунт» = «Вес всего сооружения» / «Общая площадь подошвы фундамента» (т/м2 или кг/см2);

Теперь можно приступить к предварительному, ориентировочному расчету размеров фундамента.

Заглубление фундамента относительно уровня промерзания

Заглубление фундамента относительно уровня промерзания

Отвечая на вопрос, как правильно рассчитать фундамент под дом, надо пользоваться некоторыми уже готовыми данными. Эти данные были получены в результате научных и инженерно – технических изысканий, на основе опыта эксплуатации фундаментов, в разных грунтах.

Ясно, что выбор параметров фундамента зависит не только от нагрузки на него, но и напрямую зависят от требований нормативных строительных документов по его заглублению в грунт. А этот параметр, в свою очередь, корректируется с типом, составом грунта, уровня грунтовых вод на строительной площадке, глубины его промерзания для данной местности, где происходит застройка.

Приведем, в виде таблиц, рекомендованные значения этих параметров. На эти параметры и надо ориентироваться застройщику.

Глубину заложения фундамента выбираем из этой таблицы

Глубину заложения фундамента выбираем из этой таблицы

Будет полезна для расчета ленточных фундаментов и другая таблица, которая даст застройщику предварительную ориентировку на их рекомендованную толщину.

По этой таблице ориентируемся на предложенные нам размеры ширины «подошвы» фундамента

По этой таблице ориентируемся на предложенные нам размеры ширины «подошвы» фундамента

Еще, при оценке размеров фундамента, нам понадобиться обобщенная таблица, с усредненными значениями сопротивлений разных типов грунтов. Более точные значения можно выполнить, проведя лабораторное исследование грунта на месте застройки и проведя вычисления по методикам, предложенным в пособие к СН и П 2.02.01 — 83 «Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений».

Для оценочного анализа, достаточно использовать приведенные табличные значения.

Среднее расчетное сопротивление разного типа грунта

Среднее расчетное сопротивление разного типа грунта

Расчетное сопротивление грунта – это его способность принимать определенное удельное давление (нагрузку) всего здания, без его осадки.

Важно!
Вот на этой способности грунтов и вытекает главное требование к проектируемому фундаменту — удельное давление на грунт (нагрузка) под подошвой фундамента, должно быть меньше расчетного сопротивления самого грунта.

То есть надо просто решить простое арифметическое неравенство на основание выше приведенного требования, чтобы получить линейные размеры фундамента.

Внимание!
При, решении этого неравенства, надо участь, что по настоятельным рекомендациям строительных документов, при проектировании и строительстве нужен учет запаса на 15 – 20 процентов.
То ест, настолько процентов расчетное сопротивление грунта должно быть больше, чем удельная нагрузка на него всего здания через подошву фундамента.

Осталось только корректируя линейные размеры фундамента добиться арифметического соблюдения этого требования (с запасом), при соблюдении рекомендаций представленные нами в табличном виде выше (глубин заложения и ширины фундамента). Когда это неравенство выполнится при определенных подставленных линейных величинах фундамента, можно считать, что эти размеры и есть начальные ориентиры геометрических размеров основания проектируемого сооружения.

Определение расчетного сопротивления грунта основания

ШАГ 1.

Конструктив сооружения

Фундамент

м
м

Подвал

м
м
м
кН/м3
м

Конструктивная схема сооружения

м
м

ШАГ 2.

Основные сведения о грунтах

кПа
°
кН/м3
кН/м3

Калькуляция стоимости фундамента

Затраты можно оценить простым их сложением, например используя возможности «умных» таблиц «Excel». Но, сегодня, при наличии в интернете множества строительных калькуляторов, рассчитать стоимость фундамента для дома очень легко. Просто надо проставить в диалоговых окнах размеры фундамента и используемые строительные материалы.

Такие калькуляторы размещают на своих корпоративных сайтах и ответственные производители железобетонных конструкций. Пример такого калькулятора, можно протестировать в работе.

Дополнительную полезную информацию частным застройщикам по теме, можно посмотреть на видео в этой статье.

Выводы

Не стоит впадать в панику, если под «пятном застройки» плохая для строительства почва.


В этом случае можно решить вопрос:

  • Обратиться к профессиональным проектантам, строителям;
  • Самому провести ряд подготовительных работ по улучшению характеристик грунта (сделать дренаж, заменить слой грунта, утрамбовать, уплотнить грунт);
  • Выбрать наиболее подходящий вариант фундамента для данного состояния грунта (например, «плавающий» плитный, плитно-свайный или свайно-ростверковый).

Для расчета всех строительных конструкций не забывайте про ресурсы интернета, специализированное компьютерное программное обеспечение в помощь проектировщикам, архитекторам, строителям (в качестве примера программной помощи посмотрите видео).



Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Рейтинг статьи:
Опубликовано: 20.03.2014

Оставить комментарий

ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы - так ответ эксперта будет гораздо точней

Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

Ваше имя:
Ваш e-mail:




Top