Пример расчета фундаментной плиты вручную

Расчет фундамента — это важнейший вопрос, с которого должно начинаться строительство. От правильности сооружения основания постройки в будущем будет зависеть ее долговечность, да и вообще безопасность проживания.

Устройство подушки

Подушка под фундаментом служит для того, чтобы здание не оседало, а также для нормального обращения грунтовых вод под строением. Как уже отмечалось, стандартная подушка имеет такие показатели: высота гравийного основания составляет порядка 20 см, а песка около 30 см. Подушка равномерным слоем укладывается по дну всего основания, после чего ее поверхность тщательно выравнивается. В итоге выходит дренаж приблизительно около 50 см. Что касается типа материала, то рекомендуется использование речного песка, его структура наиболее подходящая для данного типа работ. Гравий рекомендуют брать средней фракции.

Данный показатель является средним и уместен для большей части построек. Но строительство – процесс индивидуальный, а это значит, что для каждой постройки необходимо производить индивидуальный расчет дренажа.

Для деревянных конструкций достаточно будет и 15-сантиметровой подушки. Для блочных или кирпичных гаражей ее ширина должна быть не менее 25 см. А показатель в 50 см применяется для массивных монолитных или кирпичных построек.

Отказываться от подушки ни в коем случаи не стоит. Щебень снижает зыбкость почвы и выполняет дренажную функцию. А песок служит неким балансиром, который способствует равномерному распределению всей массы основания.

Если хозяин отказывается от подушки, то, как пример, может произойти сдвиг плиты. Для расчета данного показателя тоже существует специальный калькулятор, который выполнит все математические расчеты.

Расчет опорной площади

При выборе фундамента важно правильно определить минимально допустимую площадь его опоры на грунт. Ее можно вычислить по формуле S= γn · F / (γc · Rо), где:

  • γc – коэффициент эксплуатационных условий;
  • γn – коэффициент запаса надежности, принимаемый равным 1,2;
  • F – полная (суммарная) нагрузка на грунт.

Коэффициент эксплуатационных условий (условий работы) зависит от характера грунта и сооружения. Так, на глинистых почвах для кирпичных конструкций он принимается равным 1,0, а для деревянных – 1,1.

В случае песчаного грунта: γc равен 1,2 при больших и длинных строениях, жестких небольших домах; 1,3 – для любых маленьких построек; 1,4 – для больших не жестких домов.

Расчет опорной площади

Сбор нагрузок на грунт (F)

Вес сооружения

Основу расчета составляет нагрузка, возникающая от веса всех элементов сооружения, включая сам фундамент. Конечно, подсчитать точно массу всех конструктивных деталей достаточно сложно, а потому принимаются средние значения удельного веса, отнесенного к единице площади поверхности.

Читайте также:  Укладка первого венца сруба на фундамент

Стеновые конструкции:

  • каркасные дома с утеплителем при толщине стены 15 см – 32-55 кг/м²;
  • бревенчатый и брусчатый сруб – 72-95 кг/м²;
  • кирпичная кладка толщиной 15 см – 210-260 кг/м²;
  • стены из железобетонных панелей толщиной 15 см – 305-360 кг/м².

Перекрытия:

  • чердак, деревянное перекрытие, пористый утеплитель – 75-100 кг/м²;
  • то же, но с плотным утеплителем – 140-190 кг/кв.м;
  • напольное перекрытие (цокольное), деревянные балки – 110-280 кг/м²;
  • перекрытие бетонными плитами – 500 кг/м².
Расчет опорной площади

Крыша:

  • металлическая кровля из листа – 22-30 кг/кв.м;
  • рубероид, толь – 30-52 кг/кв.м;
  • шифер – 40-54 кг/кв.м;
  • керамическая черепица – 60-75 кг/кв.м.

Расчет веса сооружения с учетом приведенных удельных весов сводится к определению площади соответствующего элемента и перемножении ее на данный показатель. В частности, для получения площади стен надо знать периметр дома и высоту стен. При расчете кровли необходимо учитывать угол ската.

Вес фундамента и снеговая нагрузка

Площадь опоры сооружения определяется на уровне подошвы, а значит, в суммарной нагрузке на грунт необходимо учитывать еще и вес фундамента. Методика расчета зависит от его типа:

  1. Ленточный фундамент. Прежде всего, определяется заглубление (Нф), которое должно быть ниже уровня промерзания. Например, при уровне 1,3 м нормальное заглубление составляет 1,7 м. Затем, определяется периметр ленты (Р), как 2(а+в), где а и в – длина и ширина дома, соответственно. Ширина ленты (bл) выбирается с учетом толщины стены. В среднем она составляет 0,5 м. Соответственно, объем ленточного фундамента V=P x bл х Нф. Умножив его на плотность армированного бетона (в среднем 2400 кг/м³), получим расчетный вес ленточного фундамента.
  2. Столбчатый фундамент. Расчет ведется на каждую опору. Вес одного столба определится, как произведение плотности бетона на объем заливки (V=SxНф, где S – площадь столба). Кроме того, обязательно учитывается вес ростверка, который рассчитывается аналогично ленточному фундаменту.
  3. Для определения веса монолитной бетонной плиты вычисляется ее объем (V=SxНф, где S – площадь плиты). Заглубление обычно составляет порядка 40-50 см.

В зимнее время нагрузка на грунт может значительно увеличиться за счет скопления снега на кровле. Принято считать, что при скате кровли с углом более 60 градусов, снег не накапливается, и снеговую нагрузку можно не учитывать.

Расчет опорной площади

При меньшем угле наклона крыши учитывать ее необходимо. Многолетние наблюдения дают такие параметры этой нагрузки:

  • северные районы – 180-195 кг/м²;
  • средняя полоса РФ – 95-105 кг/м²;
  • южные регионы – до 55 кг/м².

После определения всех указанных весовых параметров можно приступить к расчету минимальной площади подошвы по вышеприведенной формуле. Полная нагрузка на грунт (F) определится, как сумма веса стен, перекрытий, кровли, фундамента и снеговой нагрузки.

При расчете столбного и свайного фундамента суммарная нагрузка делится на количество опор, т.к. ростверк равномерно распределяет ее на опоры.

Читайте также:  Как сделать фундамент для гаража из блоков ФБС?

Не очевидные минусы УШП

Если вы всё-таки склоняетесь к УШП, то должны знать минусы, с которым столкнулся я побеседовав с архитектором.

  1. Выбор покрытий ограничен. Плитка и кварцвинил. Остальное возможно, но надо считать и есть риск, что тёплые полы не вытянут дом по отоплению.
  2. Не надёжный фундамент. Плита здесь только в названии. Это же по сути лента. А она имеет ограничения по длине. Надо уточнять, вроде 12 метров это предел. И ещё не понятно что с неравномерной усадкой, когда под лентой грунт продавливается быстрее чем под стяжкой.
  3. Большие затраты времени. У бригады конечно выйдет 1 неделя. Но у самостройщика его первая УШП так быстро не получиться при всём желании.

Рассчитываем монолитно-плитный фундамент

Прежде, чем начинать стройку, нужно провести исследования грунта, определить его тип и понять, какую нагрузку он сможет выдержать. Только на основе этих данных можно выполнить правильный расчет нужной площади основания дома.

Преимуществом фундамента из монолитной плиты является его большая площадь, которой он опирается на грунт.

Благодаря этому просчет сопротивляемости грунта можно вообще не производить, как если бы мы заливали межэтажные перекрытия.

Какой бы не была почва и из какого бы материала не был дом, конструкция его гарантированно выдержит. Естественно, если это частный малоэтажный коттедж, а не небоскреб или опора моста.

Инструменты и материалы для заливки

Благодаря простоте конструкции плита не требует специфичного, сложного и дорого инструмента. Чтобы залить фундамент, можно обойтись таким набором:

  • лопаты;
  • УШМ;
  • молоток,
  • топор;
  • ножовка;
  • уровень;
  • строительный нож;
  • шнур.

Хорошо, если для трамбовки песчаной фундаментной подушки будет использоваться виброплита. Но если ее нет, то можно обойтись и массивной ручной трамбовкой.

Материалов тоже потребуется не много, намного меньше, чем требуется при заливке плиты перекрытия:

  • бетон готовый или цемент, щебень, песок;
  • материал для гидроизоляции фундамента;
  • песок для подушки;
  • теплоизолятор для перекрытия доступа холоду к полу;
  • ребристая арматура;
  • проволока для связки арматуры;
  • подпорки для арматурного каркаса.

В жаркую и сухую погоду еще понадобится приобрести клеенку или другой укрывной материал, препятствующий быстрому высыханию бетона. Если фундамент закладывается без заглубления, то нельзя забывать про материал для опалубки.

Гидроизоляция нужна не только для перекрытия главного пути сырости, но и для того, чтобы при заливке вода не уходила из бетона в песок.

Поэтому слой гидроизоляции должен быть герметичным, цельным.

Смотрите нашу видео-подборку по теме:

к оглавлению ↑

Подсчитываем количество материалов

Подробное описание строительства монолитной или сборной фундаментной конструкции имеется в статье про технологию плитного фундамента и его устройство. Поэтому перейдем сразу к расчету материалов.

Проще всего посчитать количество бетона, которое пойдет на фундамент. Нужно просто определить объем будущей плиты, перемножив длину на ширину и высоту.

К примеру, если основание имеет размеры 9х8 метров и высоту 30 сантиметров, то придется заказывать или замешивать 21,6 куб.м. бетона.

Приведен схематический разрез монолитной плиты

С арматурой тоже не очень сложно. Подсчет производится в несколько этапов:

  • Исходя из размера ячейки, определяем количество прутков в одном ряду. Для этого делим длину основания на размер ячейки. Например, если длина фундамента — 9 метров, а ячейка — 20 см, то 9/0,2=45 штук.
  • Аналогичным способом считаем количество поперечных прутков. Если ширина фундамента 8 метров, то потребуется 8/0,2=40 штук.
  • Количество прутков умножаем на их длину. В нашем случае 45*8=360 и 40*9=360. Складываем, получаем 720.
  • Поскольку армировочный каркас делается из двух сеток, то полученную длину нужно умножить вдвое: 720*2=1440 метров.

Или же есть способ проще — делим площадь фундамента на шаг ячейки и умножаем на четыре: 9*8*4/0,2=1440.

Для связки арматуры понадобится проволока. Принято считать, что на один узел для связки нужно 30 сантиметров проволоки.

Связывать допускается через один узел. Расчет сводится к поиску количества узлов.

Перемножаем количество продольных прутков на число поперечных, поскольку имеется два уровня сетки, то умножаем на два.

В вышеуказанном примере 45*40*2=3600 узлов. Для перевязки через один потребуется 3600*0,3/2=540 метров.

Песчаная подушка под фундамент делается обычно 15-25 сантиметров толщины.

Рассчитать количество песка совсем не сложно, умножив высоту слоя на площадь. Не тяжело будет сделать расчет и материала для гидроизоляции — перекрытия песчаной подушки.

к оглавлению ↑

Подсчет стоимости материалов

Зная точное количество бетона, арматуры, прочих материалов, можно уже подходить к вопросу финансовых затрат. В таблице ниже приведены приблизительные затраты на основные материалы в перерасчете на квадратный метр монолитной фундаментной плиты высотой 30 сантиметров и песчаной подушкой в 25 сантиметров.

МатериалКоличествоЦенаСтоимость
Бетон М-300 0,3 куб.м. 2900р/куб.м. 870р
Арматура D=14 20 п.м. 35р/п.м. 700р
Проволока вязальная 1.2 7,5 п.м. 0,54р/п.м.
Песок для подушки 0,25 куб.м. 250р/куб.м. 62,5р
Гидроизоляция, рубероид 1кв.м. 10р/кв.м. 10р
Итого 1646,5р

Если бетон не покупается, а готовится самостоятельно вручную или в бетономешалке, то придется еще произвести расчет количества бетона для заливки фундамента.

Смотрите нашу видео-подборку по созданию основания:

Расчет площади несущих стен

Осталось подсчитать площадь несущих стен здания и сравнить ее с полученным выше результатом. Если она меньше, толщину плиты можно уменьшить, например, до 25 см и повторно произвести расчет.

Таким образом вы выйдете на оптимальную толщину монолита. При этом следует придерживаться следующей рекомендации: если вы строите дом самостоятельно, не следует при определении толщины плиты выходить за рамки диапазона 15-35 см.

Если Вас интересуют другие виды фундаментов, то читайте статьи в соответствующих разделах по ссылкам ниже:

Расчет площади несущих стен

Видео о расчете фундаментов.

Источники: