Расчет объема фундамента: как определить нужные параметры

Строительство любого дома начинается с формирования фундамента, важнейшей опорной конструкции, которая составляет основу будущего сооружения. Поэтому тщательный подход к выбору типа фундамента, грамотные расчеты и качественное выполнение строительных мероприятий обеспечат не только долговечность и надежность всего здания, но также приведут к существенной экономии стройматериалов, финансов, трудовых ресурсов и времени. Если рассматривать «объем фундамента», то…

Ленточный фундамент отлично подойдет для тех домов, где планируется строить гараж и подвал.

Отвечать на вопросы, как рассчитать конструкцию строения, количество строительного материала, объем бетона и его расход, начнем с выбора типа.

Его вид определяется особенностями участка строительства, (рельеф местности, тип почвы, уровень грунтовых вод, глубина промерзания), нагрузкой от дома, и, конечно же, возможностями застройщика. Итак, из чего выбираем?

Виды

Столбчатый фундамент считается экономичным вариантом, однако подходит не для всех грунтов и пород.

1. Ленточный – самый востребованный вид, особенно в индивидуальном строительстве. Хорошо подходит для домов со стенами из кирпича и бетона, с гаражами и подвалами. Форма ленточного представляет собой контур, замкнутый по периметру. Фундамент проходит под всеми несущими наружными и внутренними стенами. Для цокольного этажа и подвала ленточный фундамент одновременно служит стенами. Толщина подушки под основанием должна гарантировать отсутствие деформаций пучения основания. Количество и расход материалов напрямую зависят от нагрузки на фундамент и его опорной площади.
2. Столбчатый – наименее трудоемкий и наиболее экономичный тип. Наиболее оптимально его применение в случаях: легкие (щитовые, каркасные, деревянные) сооружения, пучинистые грунты с глубоким промерзанием. Под столбы (из кирпича, железобетона, камня) фундамента выкапываются отдельные углубления. Затем на столбы укладываются перекрытия, на которых будут возводиться стены. Столбчатые противопоказаны на подвижных, слабонесущих (торфяные, глинистые, водянистые) и просадочных породах.
3. Свайный, как и столбчатые, состоит из бетонных, железобетонных, асбоцементных или металлических свай (круглых или квадратных), выдерживающих большие нагрузки. Используется на слабых грунтах, так как “ноги” свай уходят на глубину 5-10 метров и обеспечивают прочный плацдарм для всей постройки. Потребляемый объем бетона определяется площадью сечения и длиной свай. Расчет свайного фундамента лучше производить с помощью профессионалов из-за особенностей его технологического монтажа.
4. Монолитный (плитный) – для слабых, разрушенных, насыпных грунтов. Представляет собой ребристую или плоскую плиту, которая монтируется под всей площадью постройки. Сначала под плиту строится арматурный каркас, который затем заливают бетоном. Такой фундамент иногда называют “плавающим”, так как он передвигается горизонтально или вертикально вместе с перемещением грунта. Расчет такого фундамента сводится к вычислению объема бетона, который требуется для заливки плиты.

Алгоритм расчета

Свайный фундамент отлично подходит для слабых грунтов и тяжелых построек.

А теперь покажем на примере ленточного фундамента, как наиболее популярного, порядок его расчета. Цель данного примера – продемонстрировать индивидуальным застройщикам возможность по размерам строения и табличным данным из интернета самостоятельно рассчитать такие параметры (пусть и не с точностью 100%, но близко к этому), как:

• нагрузка на конструкцию ленточного фундамента;
• расчет кубатуры (объема) фундамента. Количество бетона для его заливки.

Расчет веса дома

У нас есть проект одноэтажного дома размером 5 х 7 метров, высотой 2,3 метра, с одной внутренней стеной (длиной 5 м) и чердака с кровлей, выступающей на 0,5 метра с каждой стороны крыши.

1. Рассчитать длину всех стен. Четыре внешние стены: (5 + 7) * 2 = 24 м. Прибавляем длину стены внутри дома: 24 + 5 = 29 м.
2. Рассчитать площадь стен: S стен = 29 * 2.3 = 66.7 м2.
3. Рассчитать площадь цокольного перекрытия: S цоколь = 5 * 7 = 35 м2.
4. Рассчитать площадь чердачного перекрытия (для кровли добавляем по 0,5 метра с каждой стороны): 6 * 8 = 48 м2.
5. Общая площадь (стены, цоколь, чердак с кровлей): 66,7 + 35 + 48 = 149,7 м2.

Далее, по примерному удельному весу (из таблиц) элементов дома, находим его общий вес, от которого будут зависеть количество и расход материала для фундамента. Берем верхний предел значений для запаса прочности.

Вес стен (каркасные): 66,7 * 50 = 3335 кг. Цоколь (плотностью до 200): 35 * 150 = 5250 кг. Чердачное перекрытие: 48 * 100 = 4800 кг. Кровля (листовая сталь): 48 * 30 = 1440 кг.

кг/м2 стены

кг/м2 перекрытий

кг/м2 кровли

Суммарный вес дома: 3335 + 5250 + 4800 + 1440 = 14825 кг. Добавим сезонный вес снежного покрова, примерно 4000 кг (для средней полосы России), и получаем 14825 + 4000 = 18825 кг.

Подсчет ленточного фундамента

Монолитный (плитный) фундамент подходит для слабых грунтов, так как способен перемещаться вместе с породой.

Мы уже определили, что длина ленты и внутренней стены равна 29 м. Пусть ширина ленты будет равна 0,2 м, глубину возьмем 1,2 м и над поверхностью земли еще 0,2 м (общая высота ленты равна: 1,2 + 0,2 = 1,3 м). Тогда объем бетона равен: 29 * 0,2 * 1,3 = 7,54 м3. Готовим раствор из бетона на доломитовом щебне, плотность которого 2200 кг/м3 (см. таб. 1). Тогда расход составит: 7,54 * 2200 = 16588 кг. А общий вес дома и фундамента равен: 18825 + 16588 = 35413 кг.

Рассчитаем нагрузку на 1 погонный м:

• опорная площадь (умножаем длину на ширину ленты): 29 * 0,2 = 5,8 м2 (или 58000 см2);
• сила давления на грунт составляет 35413 / 58000 = 0,61 кг/см2, а сопротивление грунтов (см. таб. 2) значительно выше нашего давления 0,61.

Так что грунт выдержит строение и фундамент, никакого проседания или деформаций не будет.

Вот так, с помощью калькулятора и расчетных таблиц мы определили количество и расход материала для фундамента, и то, что наше будущее строение будет монолитной конструкцией на перечисленных в таблице грунтах.

Как рассчитать объем бетона для заливки фундамента?

Расчет объема бетона для заливки фундамента включает в себя несколько шагов. Вам потребуется знать форму фундамента и его размеры. Вот пошаговая инструкция:

1. Определите форму фундамента: Фундаменты могут иметь разные формы, такие как прямоугольные, квадратные, трапециевидные, круглые и другие. Вы должны точно определить форму фундамента, чтобы провести правильные расчеты.

2. Измерьте размеры фундамента: Измерьте длину, ширину и глубину (высоту) фундамента в метрах или футах. При измерении учтите все размеры внутренних и внешних стен фундамента.

3. Рассчитайте объем каждой части фундамента: Если фундамент имеет сложную форму (например, если он трапециевидный), разделите его на более простые геометрические фигуры, такие как прямоугольники и треугольники. Затем рассчитайте объем каждой части отдельно, умножив площадь основания на его высоту.

4. Суммируйте объемы: После того как вы рассчитали объем каждой части фундамента, сложите их все вместе, чтобы получить общий объем фундамента.

5. Учтите запас: Обычно для заливки фундамента рекомендуется добавить небольшой запас бетона (примерно 5-10%) для учета потерь при заливке и возможных неровностей в фундаменте.

6. Получите объем в кубических метрах или футах: Результат вашего расчета будет представлять собой объем фундамента в кубических метрах (м³) или кубических футах (ft³).

Пример для прямоугольного фундамента:
Предположим, у вас есть прямоугольный фундамент с длиной 8 метров, шириной 4 метра и глубиной 0,5 метра. Вычислите объем следующим образом:

Объем = Длина x Ширина x Глубина
Объем = 8 м x 4 м x 0,5 м = 16 м³

Добавьте запас:
Объем с запасом = 16 м³ + 10% (запас) = 17,6 м³

Таким образом, вам потребуется 17,6 кубических метров бетона для заливки этого прямоугольного фундамента с учетом запаса.