У середовищі заміських забудовників можна часто почути один з ряду основних питань: «Як розрахувати фундамент, щоб правильно побудувати будинок і трохи заощадити на його зведенні?» Користуючись поданими в матеріалі порадами, можна зробити якісний розрахунок фундаменту самостійно. Це підходить для тих забудовників, які вирішили заощадити на послугах фахівців, або просто не мають можливості звернутися до таких.
Дані поради не зможуть на всі 100% показати потрібний результат. Основною метою даної статті є дати зрозуміти забудовнику основні принципи і фактори, від яких залежить правильний розрахунок стрічкового фундаменту. Ми опишемо принципи розрахунку необхідного обсягу фундаментного котловану, а так само допоможемо зрозуміти, як правильно розрахувати всі навантаження, які будуть здійснюватися на фундамент. Тому, щоб правильно і точно зробити розрахунок, необхідно знати деякі моменти самого будівництва.
Основні положення розрахунку
Розрахунок будь-якого фундаменту при початковому будівництві житлового будинку або іншої господарської споруди складається з двох частин:
- Загальний розрахунок здібностей грунту;
- Безпосередній розрахунок грунтовій деформації.
Почати варто з розгляду основ розрахунку фундаментної конструкції, пов'язаного з несучими функціями грунтовій маси. Розгляд даного прикладу є актуальним з тієї причини, що саме він буде більш доступний і зрозумілий початківцю будівельнику.
Такі розрахункові роботи складаються з трьох стадій:
- Обчислення загальної ваги майбутнього будинку, включаючи сезонну навантаження снігу і бічного тиску грунту на моноліт фундаменту;
- Визначення точного розміру фундаментної конструкції;
- Внесення поправок в отриманий розмір фундаменту.
Тепер можна розглянути кожен з трьох етапів по черзі. Детальне пояснення всіх факторів і нюансів допоможе більш детально вникнути в загальний процес розрахунку.
Обчислення загальної ваги майбутнього будинку
Насамперед, необхідно розглянути і врахувати всі навантаження, які будуть здійснюватися на фундаментну конструкцію. До таких навантажень відноситься сам вага майбутнього будинку і всі ті конструкції, які будуть розташовані на даному об'єкті. А якщо ще пріплюсуете сюди тимчасові навантаження у вигляді снігу і вітру, то ваш розрахунок буде більш точним.
Для початку потрібно визначити основні елементи конструкції, які своєю вагою будуть давати основне навантаження на полотно фундаменту. Для прикладу потрібно взяти звичайний будинок, який будується по будівельним нормам. Отже, такий будинок буде давати навантаження за допомогою:
Стрічковий блоковий фундамент
- Самого фундаменту;
- Цокольного поверху і тими матеріалами, якими він оброблений;
- Перекриття цокольного поверху і підлоги будинку;
- Стен (внутрішніх і зовнішніх);
- Оздоблювальних матеріалів усіх наявних стін;
- Дверей і вікон;
- Перекриттів стелі і матеріалів його обробки;
- Кроквяної каркаса даху;
- Покрівельних матеріалів і елементів його кріплення;
- Сходи на другий поверх, якщо така позначена в проекті будинку;
- Всіх кріпильних матеріалів, які будуть використовуватися при будівництві;
- Ізоляційних матеріалів, які будуть розташовані на горищі і в підвалі.
Для того, щоб правильно розрахувати загальний обсяг даних елементів і будівельних матеріалів, необхідно підключити до розрахунку графічні роботи.
Не потрібно володіти академічними знаннями, щоб скласти елементарний креслення всіх необхідних елементів майбутнього будинку. При складанні таких креслень немає потреби дотримуватися повний, на сто відсотків точний ескіз.
Досить буде створити наближений до реальності креслення, за яким можна буде прорахувати всі необхідні елементи конструкції. Саме завдяки таким ескізами, стає можливим провести розрахунок загального обсягу всього будинку.
Щоб розрахувати обсяг прямокутної конструкції будівлі, необхідно прорахувати розміри довжини (Д), висоти (В) і ширини (Ш). Всі ці значення перемножуються, внаслідок чого ми отримуємо загальний їх обсяг (V). У тому випадку, якщо будинок мається на увазі не просто прямокутної форми, а зі створенням складної геометричної фігури, варто розбити таку складну форму на прості геометричні елементи і перемножити їх окремо. Обсяг можна вираховувати як в метрах, так і в сантиметрах. З цього випливає, що загальне значення обсягу коробки матиме значення см 3 або ж м 3.
Стрічковий монолітний фундамент
Далі слід визначити віддалений вага (Y) всіх використовуваних будівельних елементів і матеріалів. Питома вага кожного матеріалу можна відшукати в СНиП.
Ось тільки деякі з існуючих сьогодні матеріалів, особливо якщо вони проводяться за кордоном, в даному будівельному документі знайти не вийде. Але, засмучуватися не варто, адже існує така корисна річ, як інтернет. Тут можна знайти не тільки характеристики цікавить вас матеріалу, але і його питома вага.
Маючи в своєму розпорядженні інформацією про обсяг і використовуваному для будівництва матеріалі, можна дізнатися їх загальна вага. Для цього потрібно помножити отриманий раніше обсяг Vм 3 прорахованих конструкцій на загальний віддалений вага використовуваних елементів Y кг / м 3. який ми дізналися з інтернету або Сніпа. Результатом цього множення стане загальна вага конструкції (Р), який буде позначатися в кілограмах. При необхідності даний вага можна перетворити з кілограмів у тонни.
При використанні в якості перекриттів бетонних плит, а також допоміжних в будівництві матеріалів таких, як блоки для фундаменту, різні плити і балки, а також ізоляційні плити - можна досить просто дізнатися їх загальна вага. Всі ці матеріали позначені в будівельних нормах і правилах. Тут можна знайти все їх фізичні характеристики, включаючи вагу. Нам залишається тільки порахувати кількість кожного елемента будівництва, а потім помножити на відомий вага одного елемента або матеріалу.
Розмір фундаменту
Укладання арматури в фундамент
Розрахунок фундаменту для будинку включає в себе визначення розміру самого фундаменту. З тієї причини, що розмір фундаменту можна сміливо вважати величиною шуканої, необхідно ставити такий розмір наближено.
Для цього потрібно відштовхуватися від передбаченої конструкції самого фундаменту. Така конструкція може бути збірної або монолітною. Не варто забувати і про матеріали, з яких даний фундамент буде виготовлятися.
Потім варто розглянути глибину котловану для фундаменту. Вибір глибини заглиблення котловану залежить від типу грунту, глибини його промерзання і рівня грунтових вод. Всі ці фактори безпосередньо впливають на ту глибину, яка необхідна для якісного фундаменту.
Промерзання грунту може починатися від півметра до 2 метрів глибини. При цьому не варто забувати про рівень грунтових вод. Нижня частина фундаменту повинна знаходитися на щільному грунті, а не на пливуни. Правильний вибір товщини фундаменту залежить також від типу грунту. Зазвичай, така ширина становить 35 сантиметрів.
Готовий фундамент під будинок
Такі розміри вважаються в метрах. Для цього необхідно довжину, ширину і висоту перемножити. Підсумком цього множення буде загальний обсяг необхідного фундаменту в квадратних метрах. Для того, щоб визначити загальну вагу готового фундаменту, потрібно його обсяг помножити на питому вагу. Так ми отримаємо вагу фундаменту в кілограмах або тоннах, якщо таке обчислення необхідно.
Для того, щоб проводити подальші розрахунки, потрібно буде використовувати тільки ширину його нижньої (підошовної) частини. Робиться це з тієї причини, що саме від цієї ширини залежить основний тиск фундаменту на грунт. З цієї причини, слід оцінити площу нижньої частини фундаменту в квадратних метрах. Для цього довжину потрібно помножити на ширину. Варто зазначити, що ширина буде грати роль змінної функції, яку необхідно буде підставляти в розрахунках.
навантаження снігу
Для того, щоб дізнатися загальне навантаження снігу на дах будинку, потрібно помножити загальну площу даху на приблизний вага покриву снігу. Дізнатися товщину снігового покриву можна з будівельних норм, в яких є таблиця випадання снігу в певному районі будівництва. Для цього потрібно дивитися розділ «Навантаження і впливи».
Існує таке поняття, як поправочний коефіцієнт. Такий коефіцієнт розраховується по-різному для односхилих і двосхилих дахів. При множенні даного значення на такі величини, як 80 і 180 кг / м 2. можна дізнатися загальне навантаження снігу.
Визначення корисних навантажень
Корисне навантаження на фундамент - це вага опалювального обладнання, меблів, побутової техніки та господарського обладнання, вага людей, які проживають в будинку, і все інше, що пов'язано з цим фактором. Таке навантаження завжди враховується з певним запасом. Для того, щоб визначити корисне навантаження на фундамент, необхідно загальну площу будинку помножити на 180 кг / м 2.
Визначення загального тиску на завзятий грунт нижньої частини фундаменту
Саме від правильного розрахунку і залежить міцність і стійкість фундаменту будинку
Таким чином, для того, щоб дізнатися точну вагу всієї конструкції будинку з корисними і сніговими навантаженнями, необхідно підсумувати всі підраховані величини.
Ця вага і буде здійснювати основний тиск на фундамент будівлі.
Якщо розділити весь отриманий вага споруди на площу нижньої частини фундаменту, ми отримаємо загальний тиск всієї конструкції на подошвенную частина грунту під конструкцією фундаменту. Дана величина позначається Р, т / м 2.
Загальний розмір фундаменту
Типів грунту в нашому районі чимало. Кожен такий тип сприймає питомий тиск Р, т / м 2 по різному. Показник визначення такого навантаження на окремі типи грунту називається опором грунту розрахункового типу. Позначається дане значення R, т / м 2.
Для того, щоб фундамент якісно і надійно виконував свої основні функції, необхідно дотримуватися наступного правила: загальне навантаження будинку на грунт під фундаментом не повинна перевищувати розрахункове грунтове опір.
Розмір величини розрахункового опору грунту можна дізнатися зі спеціальної таблиці в будівельних нормах. Для цього необхідно знати точні характеристики грунту під майбутнім фундаментом. Дізнатися це можна за допомогою геологічних вишукувань грунту, які проводять спеціальні фірми або державні установи.
Наприклад, ось деякі матеріали, які мають певну величину R для твердого грунту:
- Щебінь або середня галька (40-60);
- Великий гравій (35-50);
- Крупнозернистий берегової пісок (50-60);
- Звичайний пісок (40-50);
- Супіски (20-30);
- Глина (10-60);
- Суглинки (10-30).
При організації фундаменту, необхідно передбачити невеликий запас міцності. Для того, щоб дотримуватися такої запас міцності, необхідно зробити так, щоб величина Р була на 20% менше, ніж величина R.
Поправки в розмірі фундаменту
Якщо умови запасу міцності фундаменту виконані правильно, то можна переходити до перегляду всіх розмірів і внесення деяких коригувань.
Для початку, необхідно трохи збільшити загальну площу нижньої частини фундаменту. Перевірка розміру фундаменту проводиться шляхом розрахунку. Якщо в цілях економії фундамент був трохи зменшений, то варто враховувати, що це вплине на його загальну вагу. Через це при перевірці всіх розрахунків можна забувати про змінився вага всього фундаменту.
Визначення грунту на будівельній ділянці
Для того, щоб визначити тип і властивості грунту на будівельному ділянці, можна звернутися за допомогою до фахівців геологам. Такі фахівці за допомогою лабораторних досліджень дадуть повний звіт по типу і можливостям грунту.
Але, такий варіант визначення грунту частіше застосовується для тих житлових будинків, які будуть мати складну конструкцію і великий розмір, відповідно, і вага. Якщо будинок для побудови планується самий звичайний, то в таких заходах визначення немає потреби. Всі роботи по визначенню типу грунту можна провести самостійно.
Насамперед, необхідно вирити пробний шурф розміром 0,8 на 0,8 метра. Глибина такого колодязя повинна становити 2 метри. Через перші півметра глибини, береться проба ґрунту і поміщається в будь-яку ємність.
Таких проб необхідно чотири штуки, беруться вони через кожні 0,5 метра. Всі ці зразки повинні знаходитися в різних ємностях в захищеному від вологи місці. Крім того, не можна допустити випаровування вологи з зразків. Для цього їх можна накрити звичайної плівкою.
Далі можна переходити до проведення спеціальних тестів, які зможуть дати оцінку грунту без залучення геологів.
Необхідно взяти трохи грунту і грунтовно його намочити. Грунт стаёт еластичним і трохи схожим на пластилін. З цієї маси за допомогою долонь потрібно скрутити якусь подобу джгута діаметром до 15 міліметрів.
Довжини буде досить і 10 сантиметрів. Дану заготовку потрібно зігнути в коло. Якщо отримане кільце з грунту розсипалося, то це супеси. Якщо заготовка розпалася на 2 або 3 частини, то це суглинку. У тому випадку, якщо кільце залишилося цілим, значить, грунт на ділянці глиняний.
Таким чином, можна дізнатися, який грунт виступає в якості підошви фундаменту. Виходячи з таких показників, можна приступати до визначення глибини заглиблення фундаменту і його ширини.
Більш детальні розрахунки можна проводити після того, як буде виконано основний розрахунок грунту і самого фундаменту. До додаткових розрахунками можна віднести розрахунок арматури в стрічковому фундаменті, а також всіх інших матеріалів, які будуть використовуватися для виконання цієї частини будівництва будинку.
Незважаючи на всю простоту таких розрахунків, іноді трапляються певні проблеми. Навіть після кількох повторних отриманого результату, початківець будівельник не може зійтися в точності підрахунків. В такому випадку, не варто ризикувати, а краще звернутися за допомогою до кваліфікованих фахівців, які зроблять точні і якісні розрахунки. Такі послуги доведеться оплачувати, але, краще заплатити за роботу архітекторові, ніж сподіватися на неправильний розрахунок і побудувати ненадійний будинок.