Как рассчитать объем фундамента

Оглавление:

Строительство любого дома начинается с фундамента, главного несущего элемента, основания будущей постройки. Вот почему тщательный подход к его выбору, грамотно выполненные расчет и строительные работы обеспечат не только долговечность и устойчивость всего строения, но и дадут значительную экономию материалов, средств, сил и времени.

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

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.

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.

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:

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

Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем30-50 кг/м2
Брус и бревна70-100 кг/м2
Кирпичные стены толщиной 150 мм200-270 кг/м2

кг/м2 перекрытий

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м370-100 кг/м2
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3150-200 кг/м2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3100-150 кг/м2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3200-300 кг/м2

кг/м2 кровли

Кровля из листовой стали20-30 кг/м2
Рубероидное покрытие30-50 кг/м2
Кровля из шифера40-50 кг/м2

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.

ДомСтеныЦокольное перекрытиеЧердачное перекрытиеКровляСнегВсего, кг
Каркасный3335525048001440400018825

Подсчет ленточного фундамента

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

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.

Table of contents:

The construction of any house begins with the foundation, the main load-bearing member, the base for future construction. That's why a careful approach to his choice, wisely made the calculation and the construction work will provide not only the durability and stability of the entire structure, but also will give significant savings in materials, resources, time and effort.

Strip foundation is perfect for those homes, where it is planned to build a garage and basement.

Strip foundation is perfect for those homes, where it is planned to build a garage and basement.

Answer the questions of how to calculate the structure of the design, the amount of construction material, the volume of concrete and its consumption, start by selecting the type.

Its form is determined by the peculiarities of the construction site (topography, type of soil, groundwater level, depth of frost penetration), the load from the house, and, of course, opportunities for the developer. So many to choose from?

Kinds

Pier foundation is considered to be cost-effective option, but not suitable for all soils and rocks.

Pier foundation is considered to be cost-effective option, but not suitable for all soils and rocks.

  1. Belt - the hottest look, especially in the individual building. Well suited for homes with brick and concrete walls, with garages and cellars. Form belt is circuit closed on the perimeter. The foundation runs under all load-bearing exterior and interior walls. To the ground floor and basement strip foundation also serves as the walls. The thickness of the cushion under the base should ensure that no swelling deformation base. The number and material consumption is directly dependent on the load on the foundation and bearing surface.
  2. Columnar - the least time consuming and the most cost-effective type. The most optimal in its use cases: light (panel-mounted, framed, wooden) structures, heaving soils with deep freezing. Under the pillars (of brick, concrete, stone) foundation dug some deepening. Then stacked columns overlap, which will be erected wall. Columnar contraindicated on mobile, non-cohesive (peat, clay, watery) and subsidence rocks.
  3. Pile as columnar, consisting of concrete, reinforced concrete, asbestos cement or metal piles (round or square), can withstand heavy loads. It used on soft ground, as the "feet" leave piles to a depth of 5-10 meters and provide a solid base for the entire building. Consumption volume of concrete is determined by the cross-sectional area and length of piles. Calculation of pile foundation is best done with the help of professionals due to the nature of its installation process.
  4. Monolithic (slab) - for weak, ruined, bulk soil. It is a ribbed or flat plate, which is mounted under the entire construction area. First, a plate is constructed reinforcing cage, which is then poured concrete. Such foundations are sometimes called "floating", as it is moved horizontally or vertically with the movement of soil. The calculation of the foundation is reduced to the calculation of the volume of concrete that is required to fill the plate.

The calculation algorithm

Pile foundation is perfect for soft ground and heavy structures.

Pile foundation is perfect for soft ground and heavy structures.

And now we show the example of a continuous footing as the most popular, and the procedure of calculation. The purpose of this example - demonstrate individual developers the opportunity to size and structure of the tabular data from the Internet independently calculate such parameters (though not with an accuracy of 100%, but close to it), as:

Calculation of weight at home

We have a project village house for 5 x 7 meters, height of 2.3 meters, with one inner wall (5 m) and a loft with a roof, serving 0.5 meters on each side of the roof.

  1. Calculate the length of all the walls. The four outer walls:. (5 + 7) * 2 = 24 m We add length of the wall inside the house: 24 + 5 = 29 m.
  2. Calculate the area of the walls: S wall = 29 * 2.3 = 66.7 m2.
  3. Calculate the area of the basement ceiling: S base = 5 * 7 = 35 m2.
  4. Calculate the area of the attic floor (for roofing add 0.5 meters on each side): 6 * 8 = 48 m2.
  5. Total area (walls, basement, attic with roof): 66.7 + 35 + 48 = 149.7 m2.

Next, an exemplary specific weight (from tables) elements of the house, we find that its total weight, which will depend on the amount and flow of the material for the foundation. Take the upper limit values for the safety factor.

Weight of the walls (frame): 66.7 * 50 = 3335 kg. Cap (weights up to 200): 35 * 150 = 5250 kg. Attic floor: 48 * 100 = 4800 kg. Roofing (sheet steel): 48 * 30 = 1440 kg.

kg / m2 walls

Frame walls with insulation 150 mm thick30-50 kg / m2
Timber and logs70-100 kg / m2
Brick wall thickness of 150 mm200-270 kg / m2

kg / m2 overlap

Attic on wooden beams with a heater, a density of 200 kg / m370-100 kg / m2
Attic on wooden beams with a heater, a density of 500 kg / m3150-200 kg / m2
Socle the wooden beams with a heater, a density of 200 kg / m3100-150 kg / m2
Socle the wooden beams with a heater, a density of 500 kg / m3200-300 kg / m2

kg / m2 roof

sheet steel roofing20-30 kg / m2
Ruberoid covering30-50 kg / m2
Roofing slate40-50 kg / m2

The total weight of the house: 3335 + 5250 + 4800 + 1440 = 14825 kg. Add seasonal weight of snow, about 4000 kg (for the central part of Russia), and get 14825 + 4000 = 18825 kg.

HouseWallssocle overlappingAttic floorRoofSnowTotal kg
framed3335525048001440400018825

Calculation of the strip foundation

Monolithic (slab), the foundation for soft ground, as is able to move together with the breed.

Monolithic (slab), the foundation for soft ground, as is able to move together with the breed.

We have already determined that the length of the belt and the inner wall is 29 m Let the tape width is equal to 0.2 m, depth 1.2 m, and take over the surface of the earth is still 0.2 m (total height of the belt is equal to:. 1.2 + 0 2 = 1.3 m). Then the volume of concrete is equal to: 29 * 0.2 * 1.3 = 7.54 m3. Prepare a solution of the concrete on the dolomite rubble, density is 2200 kg / m3 (see. Table. 1). Then the flow rate will be: 7.54 * 2200 = 16588 kg. A total weight of the house and the foundation is: 18825 + 16588 = 35413 kg.

We calculate the load on 1 running meter:

  • bearing area (multiply the length by the width of the belt): 29 * 0.2 = 5.8 m2 (or 58,000 cm2);
  • Ground pressure force is 35413/58000 = 0.61 kg / cm2, and the soil resistance (see. tab. 2) significantly higher than our pressure 0.61.

So the ground stand structure and foundation, no subsidence or deformation will not.

So, using a calculator and spreadsheet calculation, we determined the quantity and flow of the material for the foundation, and what our future will be building a monolithic structure on grounds listed in the table.

Зміст:

Будівництво будь-якого будинку починається з фундаменту, головного несучого елемента, підстави майбутньої споруди. Ось чому ретельний підхід до його вибору, грамотно виконані розрахунок і будівельні роботи забезпечать не тільки довговічність і стійкість всієї будівлі, а й дадуть значну економію матеріалів, засобів, сил і часу.

Стрічковий фундамент відмінно підійде для тих будинків, де планується будувати гараж і підвал.

Стрічковий фундамент відмінно підійде для тих будинків, де планується будувати гараж і підвал.

Відповідати на питання, як розрахувати конструкцію будівлі, кількість будівельного матеріалу, обсяг бетону і його витрата, почнемо з вибору типу.

Його вигляд визначається особливостями ділянки будівництва, (рельєф території, тип ґрунту, рівень ґрунтових вод, глибина промерзання), навантаженням від будинку, і, звичайно ж, можливостями забудовника. Отже, з чого вибираємо?

види

Стовпчастий фундамент вважається економічним варіантом, однак підходить не для всіх грунтів і порід.

Стовпчастий фундамент вважається економічним варіантом, однак підходить не для всіх грунтів і порід.

  1. Стрічковий - найпопулярніший вид, особливо в індивідуальному будівництві. Добре підходить для будинків із стінами з цегли та бетону, з гаражами і підвалами. Форма стрічкового є контур, замкнутий по периметру. Фундамент проходить під усіма несучими зовнішніми і внутрішніми стінами. Для цокольного поверху і підвалу стрічковий фундамент одночасно служить стінами. Товщина подушки під підставою повинна гарантувати відсутність деформацій обдимання підстави. Кількість і витрата матеріалів безпосередньо залежать від навантаження на фундамент і його опорної площі.
  2. Стовпчастий - найменш трудомісткий і найбільш економічний тип. Найбільш оптимально його застосування у випадках: легкі (щитові, каркасні, дерев'яні) споруди, пучіністие грунти з глибоким промерзанням. Під стовпи (з цегли, залізобетону, каменю) фундаменту викопуються окремі поглиблення. Потім на стовпи укладаються перекриття, на яких будуть зводитися стіни. Стовпчасті протипоказані на рухомих, слабонесущих (торф'яні, глинисті, водянисті) і грунтах породах.
  3. Свайний, як і стовпчасті, складається з бетонних, залізобетонних, азбоцементних або металевих паль (круглих або квадратних), що витримують великі навантаження. Використовується на слабких грунтах, так як "ноги" паль йдуть на глибину 5-10 метрів і забезпечують міцний плацдарм для всієї споруди. Споживаний обсяг бетону визначається площею перетину і довжиною паль. Розрахунок пальового фундаменту краще проводити за допомогою професіоналів через особливості його технологічного монтажу.
  4. Монолітний (плитний) - для слабких, зруйнованих, насипних ґрунтів. Являє собою ребристу або плоску плиту, яка монтується під всією площею будівлі. Спочатку під плиту будується арматурний каркас, який потім заливають бетоном. Такий фундамент іноді називають "плаваючим", так як він пересувається горизонтально або вертикально разом з переміщенням грунту. Розрахунок такого фундаменту зводиться до обчислення обсягу бетону, який потрібно для заливки плити.

алгоритм розрахунку

Фундамент палі відмінно підходить для слабких грунтів і важких будівель.

Фундамент палі відмінно підходить для слабких грунтів і важких будівель.

А тепер покажемо на прикладі стрічкового фундаменту, як найбільш популярного, порядок його розрахунку. Мета даного прикладу - продемонструвати індивідуальним забудовникам можливість за розмірами будови і табличних даних з інтернету самостійно розрахувати такі параметри (нехай і не з точністю 100%, але наближеним до цього), як:

Розрахунок ваги будинку

У нас є проект одноповерхового будинку розміром 5 х 7 метрів, висотою 2,3 метра, з одного внутрішньою стіною (завдовжки 5 м) і горища з покрівлею, яка виступає на 0,5 метра з кожного боку даху.

  1. Розрахувати довжину всіх стін. Чотири зовнішні стіни: (5 + 7) * 2 = 24 м. Додаємо довжину стіни всередині будинку: 24 + 5 = 29 м.
  2. Розрахувати площу стін: S стін = 29 * 2.3 = 66.7 м2.
  3. Розрахувати площу цокольного перекриття: S цоколь = 5 * 7 = 35 м2.
  4. Розрахувати площу горищного перекриття (для покрівлі додаємо по 0,5 метра з кожного боку): 6 * 8 = 48 м2.
  5. Загальна площа (стіни, цоколь, горище з покрівлею): 66,7 + 35 + 48 = 149,7 м2.

Далі, по зразковому питомій вазі (з таблиць) елементів будинку, знаходимо його загальна вага, від якої залежатимуть кількість і витрата матеріалу для фундаменту. Беремо верхню межу значень для запасу міцності.

Вага стін (каркасні): 66,7 * 50 = 3335 кг. Цоколь (щільністю до 200): 35 * 150 = 5250 кг. Горищне перекриття: 48 * 100 = 4800 кг. Покрівля (листова сталь): 48 * 30 = 1440 кг.

кг / м2 стіни

Каркасні стіни товщиною 150 мм з утеплювачем30-50 кг / м2
Брус і колоди70-100 кг / м2
Цегляні стіни товщиною 150 мм200-270 кг / м2

кг / м2 перекриттів

Горищне по дерев'яних балках з утеплювачем, щільністю до 200 кг / м370-100 кг / м2
Горищне по дерев'яних балках з утеплювачем, щільністю до 500 кг / м3150-200 кг / м2
Цокольне по дерев'яних балках з утеплювачем, щільністю до 200 кг / м3100-150 кг / м2
Цокольне по дерев'яних балках з утеплювачем, щільністю до 500 кг / м3200-300 кг / м2

кг / м2 покрівлі

Покрівля з листової сталі20-30 кг / м2
руберойдового покриття30-50 кг / м2
Покрівля з шиферу40-50 кг / м2

Сумарна вага будинку: 3335 + 5250 + 4800 + 1440 = 14825 кг. Додамо сезонний вага снігового покриву, приблизно 4000 кг (для середньої смуги Росії), і отримуємо 14825 +4000 = 18825 кг.

будинокстіницокольне перекриттягорищне перекриттяпокрівляснігВсього, кг
каркасний3335525048001440400018825

Підрахунок стрічкового фундаменту

Монолітний (плитний) фундамент підходить для слабких грунтів, так як здатний переміщатися разом з породою.

Монолітний (плитний) фундамент підходить для слабких грунтів, так як здатний переміщатися разом з породою.

Ми вже визначили, що довжина стрічки і внутрішньої стіни дорівнює 29 м. Нехай ширина стрічки дорівнюватиме 0,2 м, глибину візьмемо 1,2 м і над поверхнею землі ще 0,2 м (загальна висота стрічки дорівнює: 1,2 + 0 , 2 = 1,3 м). Тоді обсяг бетону дорівнює: 29 * 0,2 * 1,3 = 7,54 м3. Готуємо розчин з бетону на Доломітових щебені, щільність якого 2200 кг / м3 (див. Таб. 1). Тоді витрата складе: 7,54 * 2200 = 16588 кг. А загальна вага будинку і фундаменту дорівнює: 18825 + 16588 = 35413 кг.

Розрахуємо навантаження на 1 погонний метр:

  • опорна площа (множимо довжину на ширину стрічки): 29 * 0,2 = 5,8 м2 (або 58000 см2);
  • сила тиску на грунт становить 35413/58000 = 0,61 кг / см2, а опір грунтів (див. таб. 2) значно вищий за наш тиску 0,61.

Так що грунт витримає будова і фундамент, ніякого просідання або деформацій не буде.

Ось так, за допомогою калькулятора і розрахункових таблиць ми визначили кількість і витрата матеріалу для фундаменту, і те, що наше майбутнє будова буде монолітною конструкцією на перерахованих в таблиці грунтах.


» » » Как рассчитать объем фундамента