Будівництво будь-якого будинку починається з облаштування фундаменту. Ця частина будови є найголовнішою, бо саме на неї розподіляється навантаження всього ваги будинку. Визначення типу і конструкційних розмірів фундаменту є головним завданням при проектуванні.
Зміст
- Основні моменти
- Визначення типу грунту
- Розрахунок стрічкового фундаменту під будинок. Вага будівлі
- Розрахунок тиску на грунт під підошвою
- Стрічковий фундамент. Розрахунок ширини підошви
- Розрахунок матеріалу стрічкового фундаменту
- Розрахунок стрічкового фундаменту: відео
Основні моменти
Найбільш поширеними типами фундаментів для індивідуального будівництва є:
- Стовпчастий базис являє собою заглиблені монолітні або цегляні стовпи, розташовані під несучими стінами в місцях їх перетину. Перевагою такого фундаменту є його відносно низька вартість, необов’язковий монтаж гідроізоляції, висока надійність. Недоліком конструкції можна назвати той факт, що він застосовний тільки для легких будинків, зроблених з дерева. Для потужних цегельних чи шлакоблочных будинків його застосовувати не можна. Пристрій стовпчастого фундаменту роблять з бетону або цегли. Між стовпами, як правило, споруджують легку стіну, поглиблену на 0,15-0,20 м, яка називається «закладення».
- Монолітний фундамент – найдорожчий і найміцніший тип підстави. Він являє собою монолітну плиту із залізобетону, яка розташовується по всій площі будівлі. Це самий ідеальний варіант при будівництві на смещающихся, сильно стискуваних і рухливих грунтах. На такому фундаменті можна будувати будь-який тип будинку: цегляний, брусовий, або шлакоблочний. Однак, за рахунок високих витрат на земляні роботи і придбання матеріалу, його доцільно застосовувати тільки для невеликих будівель, де він буде виступати в якості підлоги.
- Стрічковий фундамент. Це найпоширеніший вид фундаменту, який застосовується в індивідуальному будівництві. Він являє собою бетонну стрічку по всьому периметру будівлі і під несучими внутрішніми стінами. Для його пристрою застосовують бетонну виливок або готові бетонні блоки. Таку конструкцію застосовують для будь-якого типу будови. На відміну від перших типів, стрічковий фундамент дає можливість будівництва підвалу.
Пристрій фундаменту – справа дуже важка, і без спеціальних знань зробити його практично неможливо. Про те, як провести розрахунок стрічкового фундаменту для будинку і матеріалів на його виготовлення – далі.
Визначення типу грунту
Першим ділом при розрахунку стрічкового фундаменту під будинок необхідно провести аналіз ґрунтів. Саме від цього залежить величина заглиблення фундаменту. Зробити це можна досить просто. Через кожні 2-3 метри необхідно зробити кілька глибоких ям, через зріз стінок яких можна судити про стан і вигляді грунту. На деяких ділянках на відстані декількох метрів складу грунту може бути різний.
Залежно від типу ґрунту і відстані від планувальної відмітки до залягання ґрунтових вод в період промерзання можна розрахувати глибину фундаменту для 1-но та 2-х поверхових будинків.
- Для скельних і напівскельних порід глибина фундаменту може бути будь-який, незалежно від відстані від планувальної відмітки до ґрунтових вод.
- Для великоуламкових грунтів, гравелистих пісків, великих і середніх глибина монтажу фундаменту може бути будь-якою, але не менше 0,5 м. незалежно від відстані до ґрунтових вод.
- Для пучинистих глинистих грунтів, пісків і суглинків глибина траншеї фундаменту повинна бути не менше 0,7 м.
Розрахунок стрічкового фундаменту під будинок. Вага будівлі
Вага конструкції є однією з головних величин для розрахунку стрічкового фундаменту.
Для визначення ваги конструкції беруться до уваги не тільки стіни та елементи даху, а й вікна, самі масивні предмети меблів, дверей, підвісні стельові конструкції, металоконструкції гіпсокартонних перегородок, сам гіпсокартон, зовнішні елементи фасаду (утеплювач, покриття). Природно вважати до кілограма вага будинку не варто, просто краще зробити фундамент з запасом.
Розрахунок конструкції стін виробляють по масі матеріалу, який буде витрачений при їх укладанні. Тут не обійтися без елементарних навичок креслення. Необхідно зробити ескіз будинку, максимально наближений до реального. Обсяг зовнішніх стін і міжкімнатних перегородок обчислюється виходячи з їх площі та товщини. При обчисленні площі необхідно відняти віконні і дверні прорізи. Далі множимо отриману величину на товщину стіни або перегородки і отримуємо її обсяг. Знаючи щільність (питома вага) матеріалу, а її можна взяти з довідкових таблиць СНиП ІІ-3-79, можна обчислити вагу основної конструкції.
При використанні блоків для будівництва, а також стандартних конструкційних елементів (плити перекриття, балки), можна прорахувати їх кількість і помножити на нормативну вагу.
Розрахунок ваги даху проводиться як сума її кроквяної системи і матеріалу перекриття. Якщо з покрівельним матеріалом все більш чи менш зрозуміло, що кроквяну систему обов’язково потрібно перевести в кубічні метри. Потім, виходячи з щільності дерева, розраховується його вагу.
Особливу увагу варто приділити розрахунку ваги снігового покриття. Так як навіть при середній площі покрівлі кількість снігу буде давати істотну навантаження на фундамент.
Розрахункова вага снігового покриву залежить від двох показників:
Наприклад, ви зібралися будувати гараж з односхилим дахом, кут нахилу якої становить 30°. Площа покрівлі складає 36 м2, а спорудження планується в Білгородській області. Для даного регіону нормативне снігове навантаження становить 120 кг/м2. Виходячи з кута нахилу, обчислюємо поправочний коефіцієнт:
- µ = 1-1/(60-25) *(?-25),
де:
- ? – кут нахилу даху.
В описуваному випадку коефіцієнт буде дорівнювати:
- µ = 1-(1/(60-25) *(30-25)) = 0,857
Відповідно, помноживши його на нормативне снігове навантаження і площа покрівлі, отримаємо вага снігового покриву.
- 120*0,857*36=3702,24 кг, або 3,7 тонн
Ця величина буде додатково враховуватися до ваги будівлі при розрахунку навантаження на фундамент і на грунт.
Розрахунок корисного навантаження будинку (це всі предмети, які будуть всередині: меблі конструкції сходових маршів тощо) проводиться з запасом. Як правило, ця величина становить 180 кг/м2 всього будинку.
Розрахунок тиску на грунт під підошвою
Розрахувавши вага будівлі з урахуванням конструкційних елементів, ваги снігового покриву, і корисною навантаження, можна обчислити тиск, який буде відчувати грунт під підошвою фундаменту. Для цього весь вага будівлі необхідно розділити на площу підошви і отримаємо тиск будівлі з фундаментом на грунт P (тн/м2).
Стрічковий фундамент. Розрахунок ширини підошви
Кожен тип ґрунту може витримати певний тиск без усадки. Такий показник називається розрахунковим опором грунту R (тн/м2). Для того щоб фундамент служив довго і без проблем, має чітко виконуватися умова: P < R, або тиск будівлі на грунт повинна бути менше опору грунту. При виконанні цієї умови можна стверджувати, що розрахунок виконаний правильно. Показники опору ґрунтів можна знайти в нормативній документації. Для найбільш часто зустрічаються грунтів величини цього показника наступні:
- Суглинки – 10-30 тн/м2.
- Супіски – 30-20 тн/м2.
- Пісок великий – 50-60 тн/м2.
- Гравій – 35-50 тн/м2.
- Галька – 40-60 тн/м2.
Як правило, при розрахунках фундаменту будівлі величину P закладають на 15-20%% менше ніж величина R.
Якщо тиск на ґрунт більше його розрахункового опору, проект фундаменту необхідно переробити у бік розширення площі основи. Проте, варто враховувати, що при збільшенні площі опори вага фундаменту збільшиться.
Розрахунок матеріалу стрічкового фундаменту
Після того як розрахована конфігурація стрічкового фундаменту, необхідно обчислити кількість матеріалу для його приготування.
Для заливки монолітного стрічкового фундаменту використовують:
- Бетон марки 400.
- Арматурний прокат.
- Дерево для опалубки.
Розрахунок бетону на стрічковий фундамент і його компонентів досить простий: досить прорахувати обсяг фундаменту (довжина х висоту х ширину), і знати співвідношення компонентів (цемент, пісок, щебінь) у певній марці бетону. Для марки 400 використовують наступні пропорції 1/3,7/1,9. На 1 м3 бетону витрата цементу буде приблизно 300 кг.
Кількість опалубки вважають в залежності від використовуваної дошки. Необхідно просто розділити висоту фундаменту на ширину дошки і довжину його периметра на довжину дошки. Потім дві знайдені величини перемножити і отримати кількість дощок. Пиломатеріали, правда, вважаються в кубометрах. Тому виходячи з розмірів дощок, необхідно порахувати їх обсяг. Приблизно в одному кубометрі 20 шестиметрових дощок товщиною 40 мм і шириною 150 мм
Для армування фундаменту використовують прути арматурного прокату. Для невеликих будівель на пучинистих грунтах досить арматури ?8 мм Для приватних будинків, як правило, використовують арматуру ?10-12 мм, рідше ?14 мм.
Основне навантаження беруть на себе поздовжні прути, в той час як поперечки використовуються тільки для спорудження каркасу. Відстань між поздовжніми прутами не повинна перевищувати 30 см. Для захисту від корозії арматура повинна бути поміщена всередину бетону на глибину не менше 10 див.
Припустимо, ширина фундаменту = 0,5 м, довжина по периметру – 100 м, висота – 0,6 м. Тоді необхідно буде укласти 6 рядів арматури (два поздовжніх ряди по три прути). Помножимо цю цифру на 100 і отримуємо 600 метрів або 100 прутів арматури ?10 мм
Для поперечних рядів можна використовувати круглий прокат ?8 мм Установлюється він з кроком 50 див. тобто для вищевказаного фундаменту необхідно: 100/0,5Х0,6Х2 = 60 метрів кола або 10 шестиметрових прутків. Розрахунок вартості стрічкового фундаменту проводиться виходячи з ціни матеріалу та його кількості. Для оцінки трудовитрат можна просто подвоїти вартість матеріалів.