Как рассчитать нагрузку на фундамент

Если Вы решили начать строительство частного дома, то в первую очередь необходимо определиться, какой у него будет фундамент. Можно самостоятельно возвести фундамент из блоков или фундамент на винтовых сваях, в любом случае обязательно нужно выполнить расчет фундамента. Это нужно для того, чтобы определить, какая нагрузка будет действовать на основание и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Суммарная нагрузка — это постоянная нагрузка от самого дома и временная от ветра и снежного покрова. Для определения общей нагрузки на фундамент следует посчитать все элементы будущего дома со всеми эксплуатационными нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерными нагрузками и прочим). Еще при расчете фундамента нужно определить его вес и площадь опоры, чтобы знать, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента. Профессиональные проектировщики производит точные расчеты на основании геологических изысканий грунта, и точно рассчитывают вес будущего дома. Однако при самостоятельном строительстве такая точность не требуется, но приблизительно рассчитать фундамент своего дома необходимо.

Определение нагрузки на основание

Различают несколько типов фундамента: плитный, ленточный, свайный и столбчатый. В некоторых случаях используются и немного измененные конструкции, которые являются «модификациями» основных типов. Но очень часто применяются меры для изменения грунта. Например, на болотистой местности делается частичная выемка грунта и засыпается более прочный материал. Также довольно часто применяется граншлак, который постепенно превращается в бетон.

Глубина закладки фундамента, как правило, зависит от двух факторов: глубина залегания грунтовых вод и глубина промерзания почвы в зимний период. Нужно понимать, что на основании держится все сооружение, которое имеет определенный вес. Вес имеют стены, крыша, потолок и пол, также нужно учитывать вес дверей и оконных рам. Общий вес всего сооружения довольно легко высчитать, ведь известен материал, площадь и удельный вес каждого вида материала. Не забывайте, что в здании также будет мебель, бытовые приборы и прочие предметы, все это нужно добавить к общему весу, даже включая людей, находящихся в помещениях дома.

Перед тем, как делать фундамент, необходимо подготовить траншею. Для некоторых грунтов можно ориентировочно указать ее максимальную глубину: песчаный или гравелистый грунт — 1 м, супесь — 1,25 м, глина и суглинок — 1,5 м. Но известен и определенный минимум закладки: сухой грунт — 0,7 м, влажный — 1,2 м. Если в здании предусмотрен подвал, то минимальная глубина составляет 0,4 м (от уровня пола подвала).

Разумеется, общий вес сооружения не должен превышать нагрузки, которую может выдержать грунт. Например, максимальная нагрузка крупного песка составляет 3,5-4,5 кг/кв.см, мелкого влажного песка — 2-3 кг/кв.см, твердой глины — 2-6 кг/кв.см, гравия и щебня — 5-6 кг/ кв.см. Также нужно учитывать и вес самого фундамента. Помните, что такие расчеты производятся индивидуально для каждого строения.

Расчет количества бетонной смеси

Чтобы произвести расчет бетона для фундамента, возьмем, например, плитную несущую конструкцию. Это плита монолитного типа, которая устанавливается под всю площадь возводимого сооружения. А это значит, что для определения нужного показателя необходимо вычислить объем плиты: площадь умножить на толщину. Размеры типовой постройки составляют примерно 6х6 м. Площадь равна 36 кв. м, а минимально допустимая толщина плитного основания — 10 см. Бетонной смеси понадобится 3,6 куб. м. Если же взять плиту толщиной 20 см, то потребуется уже 7,2 куб. м бетона, для 30 см — 10,8 куб. м.

Однако на этом вычисления не заканчиваются. Для расчета плитного основания нужно учитывать еще и другие параметры. Дело в том, что для увеличения жесткости описываемых оснований используют специальные ребра. Их можно прикладывать как в продольном, так и в поперечном направлении монолитной плиты. К тому же эти элементы делят ее на некоторое число квадратов. Благодаря ребрам жесткости плита будет лучше воспринимать деформационные нагрузки. Элементы в основном обустраивают на нижнем участке конструкции, что объясняется простотой создания. Еще одним преимуществом такого подхода можно назвать гладкую верхнюю поверхность.

Расчет расхода бетонной смеси, которая предназначена для ребер жесткости, должна рассчитываться на основании общей протяженности элементов и площади сечения. Например, если ребра ставить через каждые 3 м на основе размером 6х6 м, то общее число равно шести штукам. Помните, что три должно ставиться вдоль и столько же поперек.

Длина каждого ребра жесткости составляет 6 м, в сумме — 36 м. Высота элемента, как правило, равна толщине самой плиты. Поперечное сечение в основном имеет прямоугольную или трапецеидальную форму. В результате площадь поперечного сечения при плите 10 см должна быть равной 0,008 кв. м, а объем — 0, 288 куб. м.

В случае с трапецеидальной формой соотношение между длинами основ заданной фигуры составляет примерно 1,5. Меньшая основа — 0,8-1 от общей толщины фундаментной плиты, а большая — в 1,5 раза больше, чем у «родителя». Снова нужно взять плиту, толщина которой составляет 10 см. Необходимый показатель по поперечному сечению — 0,01 кв. м, а объем ребер жесткости — 0,36 куб. м. Таким же способом осуществляется расчет фундамента с плитами большей толщины.

Осадка несущей конструкции

Расчет осадки фундамента, как правило, производится по воздействию постоянных нормативных нагрузок. Калькуляция осуществляется по установленной методике, регламентируемой различными правилами. В результате полученная осадка должна быть равной заданной или меньше ее, но, ни в коем случае не больше.

Осадка несущей конструкции представляет собой деформацию вертикального типа, она появляется в результате передачи на фундамент усилий от сооружения. На показатель оказывает влияние и грунт, а именно изменение его физического состояния в ту или иную сторону. Таким образом, проектная документация обязательно должна учитывать естественную усадку дома. Для ее предварительного расчета нужно произвести геологические исследования, рассчитать разные параметры и выполнить ряд других мероприятий. Если усадка перестанет отвечать нужному уровню, то в этом случае необходимо провести работы, устраняющие возникшие дефекты. Обычно способ выбирают исходя из основной причины возникновения проблемы. Например, неравномерная усадка довольно часто появляется из-за изменения глубины залегания грунтовых вод или уплотнения почвы.

Закладка фундамента является самым ответственным этапом в строительстве дома. Фундамент — это основа, на которую будут опираться основные несущие конструкции. От того, насколько правильно будут произведены расчеты основания, зависит долговечность здания и его целостность. С помощью описанной методики Вы сможете избежать серьезных ошибок в момент проектирования и правильно определить параметры фундамента. При необходимости всегда можно обратиться к квалифицированным специалистам.

Оценка статьи:
Рейтинг: 5 из 5 голосов 1
Вы сообщаете об ошибке в следующем тексте:
Для завершения просто нажмите "Отправить ошибку". Также Вы можете добавить комментарий.