Строительство дома всегда начинается с фундамента. От того, насколько качественно и правильно он сделан, во многом зависит надежность и долговечность здания. Основание дома должно строиться с учетом типа грунта, глубины грунтовых вод, угла наклона почвы, основного строительного материала здания, типа постройки, веса и объема дома. Фундамент нужно рассчитать с учетом всех составляющих, а затем начинать его монтаж. О том, как рассчитать фундамент, можно узнать в специальной строительной литературе, или прибегнуть к помощи проектно-строительной организации.
Роль фундамента в строительстве
Устойчивость и прочность любого дома зависит от надежности фундамента. Его роль в строительстве любого здания велика. Затраты на монтаж фундамента могут достигать 20% всего бюджета строительства. При этом любые ошибки, сделанные на начальном этапе, не поддаются исправлению. Если неправильно сделанную кровлю или стены еще можно как-то переделать, то основание здания исправить практически невозможно. Поэтому при проектировании дома, нужно с особым вниманием отнестись к закладке фундамента, его виду и материалам.
Какую конструкцию основы выбрать
Выбор типа фундамента основан на виде возводимого здания. Кроме того, важны тип грунта, глубина промерзания почвы и расстояние до уровня грунтовых вод. Имея данные о строении и о земле, на которой оно будет возводиться, можно выбирать тип самого фундамента.
При строительстве частного дома выбирается один из четырех основных типов основания:
- Столбчатое.
- Свайное.
- Ленточное.
- Плитное.
Какие нагрузки влияют на фундамент?
На фундамент дома влияют различные нагрузки: постоянные и временные, возникающие в силу каких-либо обстоятельств.
В общем виде все типы нагрузок на фундамент можно классифицировать по четырем основным направлениям:
- масса всех элементов конструкции возводимого дома;
- так называемая полезная масса, состоящая из всех предметов мебели и интерьера, которые будут находиться в здании;
- фундаментальные нагрузки или масса самого фундамента;
- временные нагрузки, которые зависят от климатических условий местности, где строится здание – количество осадков в виде дождя и снега, сила и скорость ветра.
Как высчитывается нагрузка на фундамент?
Нагрузка на фундамент рассчитывается исходя из двух данных: нагрузки дома и нагрузки самого фундамента. Расчет нагрузки дома ведется исходя из данных веса стен, перекрытий, кровли, а также внутреннего обустройства, мебели, всех предметов интерьера, жильцов и возможных осадков в виде снега. Зная основные строительные материалы дома и его размеры, можно достаточно точно рассчитать массу здания. Существуют специальные таблицы, которые указывают массу одного квадратного метра стены или кровли, выполненных из разных материалов.
Нагрузка фундамента рассчитывается перемножением объема фундамента на плотность материала, из которого он сделан.
Площадь и вес фундамента
Зная общую нагрузку здания, необходимо рассчитать минимальную площадь основания фундамента каждому строению. В расчете учитываются сопротивление грунта под фундаментом, а также коэффициент зависимости типа здания и грунта под ним. Площадь основания должна быть больше полученного значения. В ленточном основании необходимо ширину фундамента умножить на длину всей ленты и сравнить с расчетным значением.
Вес фундамента рассчитывается путем перемножения объема всех его составляющих на удельный вес одного кубического метра бетона.
Как рассчитать бетон для фундамента
Бетон – это универсальный вид строительного материала, который чаще всего используется при заливке фундамента. Его можно приготовить самостоятельно, соблюдая пропорции цемента, песка, щебня и воды, или использовать готовую смесь. Чтобы заказывать готовый бетон, нужно точно рассчитать необходимое его количество для монтажа фундамента, а для этого следует разобраться, как рассчитать куб бетона.
О том, как рассчитать фундамент под дом, существует множество публикаций. Нужно учитывать, что каждое основание здания может иметь свою сложную конструкцию. Следует разбить фундамент на составляющие, а затем сложить их объем. Необходимо сделать расчет глубины заложения фундамента, измерить ширину и длину каждой части.
Помимо бетона, в состав фундамента включается арматура, которая занимает от 5 до 10% всего объема конструкции. Количество бетона можно уменьшить на 5% от общего объема основания здания или перестраховаться, не занижая количество.
Как посчитать фундамент разной конструкции, следует рассматривать по-отдельности.
Расчет кубатуры ленточного основания
Ленточный фундамент укладывается достаточно просто и имеет надежное основание. Его используют для частного и малоэтажного строительства. Рассчитывать фундамент дома с ленточным основанием несложно. Он имеет прямоугольное сечение, поэтому в расчете нужно ширину фундамента умножить на высоту, а затем на общую длину. Следует учитывать, что часть основания залегает под землей, а часть – возвышается над грунтом. В расчете объема нужно складывать обе составляющие. Причем высота ленты должна быть как минимум вдвое больше ее ширины.
Часто, ленточный фундамент под несущие и простые стены монтируется разной глубины и ширины. Это нужно учитывать при расчете общего объема. Можно использовать калькулятор ленточного фундамента, где учитываются все составляющие основания со своими размерами.
Расчет кубатуры столбчатого основания
Столбчатый тип фундамента делается двумя способами: в виде свай или в заранее подготовленные скважины с арматурой заливается бетон. Столбики бывают круглой и прямоугольной формы, поэтому объем бетона столбчатого основания рассчитывается с применением двух формул. При прямоугольном сечении каждый столб рассчитывается по типу ленточного фундамента. Полученная величина умножается на количество свай и получается необходимый объем бетона.
Объем свай круглой формы считается по формуле, где сначала находится площадь основания, а затем полученная величина умножается на длину столба. Площадь рассчитывается как число Пи, умноженное на квадрат радиуса столба. Суммируется объем всех столбов и находится необходимое количество бетона для столбчатого фундамента здания.
Расчет кубатуры для плиточного основания
Фундамент в виде монолитных бетонных плит используется в строительстве зданий без подвала, а также расположенных на сложных грунтах. Такое основание имеет большую несущую способность. Расчет необходимого количества бетона плиточного фундамента очень прост: нужно ширину основания умножить на длину, и полученную площадь перемножить с толщиной плиты.
Иногда плиточное основание предполагает наличие ребер жесткости. В таком случае, нужно рассчитать объем каждого из них и сложить с объемом плиты.
Как определить количество арматуры и проволоки
Монтаж фундамента обязательно предполагает наличие в нем арматуры. Бетон сам по себе обладает высокой устойчивостью на сжатие. В то же время, он слаб при растяжении. Грунт под фундаментом вспучивается, что приводит к растрескиванию бетона и ослаблению конструкции фундамента. Потому так важно, чтобы в нем был армирующий пояс, включающий продольные и поперечные прутья. Соединение вертикальных и горизонтальных прутьев происходит с помощью вязальной проволоки. На одно соединение расходуется примерно 40 см такой проволоки. Рассчитав количество арматуры для фундамента, рассчитывается количество соединений и расход проволоки.
Количество арматуры зависит от типа фундамента, грунта, а также габаритов самого здания. Существуют специальные строительные требования – СНиП 52-01-2003. С их помощью подбирается класс арматуры, сечение и рассчитывается ее количество.
О том, как рассчитать армопояс каждого типа фундамента, следует почитать отдельно. Каждый вид основания характеризуется своими особенностями и требованиями.
Количество арматуры для ленточного основания
В ленточном фундаменте наиболее уязвимой на разрыв является продольная сторона основания, поэтому особое внимание уделяется именно продольному армированию.
Для ленточного фундамента применяется три способа продольного армирования:
- армирование четырьмя стержнями;
- армирование шестью стержнями;
- армирование восемью стержнями.
Количество стержней зависит от пучинистости грунта, ширины и глубины фундаментной ленты. Минимальная толщина продольного прута составляет 10-15 мм, а поперечного – от 6 мм. Шаг арматурной решетки оптимально делать не более 15 см.
Количество арматуры для столбчатого основания
Столбчатый фундамент принято армировать прутом диаметром 10 мм. Главную несущую роль выполняет вертикальная арматура, которая должна иметь ребристую поверхность. Горизонтальные прутья используются для создания единого каркаса, поэтому могут быть гладкими, а их диаметр может составлять всего 6 мм.
На один столбик диаметром 20 см и высотой 2 м понадобится:
- рифленой арматуры диаметром 10 мм: 4 * 2,3 м (с учетом ростверка) = 9,2 м;
- гладкой арматуры диаметром 6 мм: 3,14 * 0,2 м (длина окружности столбика) * 4 (количество горизонтальных прутьев) = 2,512 м;
- вязальной проволоки: 16 (количество соединений) * 0,4 м = 6,4 м.
Количество арматуры для монолитного основания
При монтаже монолитного фундамента используется две параллельные арматурные сетки: по низу и верху плиты. Между собой они соединяются вертикальными стержнями в местах пересечения продольных и поперечных прутков сетки. Оптимальный размер ячеек решетки – 20*20 см. В монолитном фундаменте используется рифленая арматура диаметром 12 мм. Рассчитывая количество арматуры, необходимо делать запас на соединение продольных прутков, если длина фундамента отличается от длины арматуры. То же касается и поперечных соединений.
Как рассчитать стоимость фундамента
Имея готовый проект дома и зная расход всех материалов, можно понять, как правильно рассчитать фундамент.
Затраты включают в себя следующие статьи:
- стоимость всего строительного материала: бетона, арматуры, соединительной проволоки, опалубки;
- земляные работы по подготовке основания для монтажа фундамента;
- транспортные расходы на доставку необходимых стройматериалов;
- работа по монтажу фундамента, в том числе аренда спецтехники.
Рекомендации
Достаточно часто для строительства домов, бань, саун или бассейнов несложной архитектуры можно использовать разные типы фундамента. Прежде чем утверждать проект, можно провести предварительную калькуляцию стоимости фундаментов разных типов. Для этого следует сделать расчет количества блоков, расчет кирпича на цоколь, расчет бетона, арматуры, готовых железо-бетонных свай. Зная стоимость каждого вида материалов и их расход, нужно провести сравнительный анализ и выбрать наиболее экономичный вариант. При этом состояние грунта и архитектура здания должны позволить использовать выбранный тип фундамента.
