Расчет фундамента под кирпичный дом. Расход стройматериалов на ленточный фундамент. Определение общего веса конструкции. Корректировка

Одним из важнейших параметров проектирования домов можно назвать расчёт фундамента, без которого бессмысленно возводить всё строение. При этом учитывается тип почвы и климатический регион, вес и высота стен, а также перекрытия и кровельные материалы.

Мы сейчас научимся это делать, а также посмотрим видео в этой статье в качестве дополнения к этому материалу.

Составляющие для расчёта фундамента

Что такое ленточный фундамент

• Железобетонный замкнутый контур (лента, полоса), который укладывается под несущими стенами здания, равномерно распределяя через себя вес всех конструкций, называется ленточным фундаментом. Такое устройство противостоит выпучиванию почвы и предотвращает перекос и усадку всего строения.
• Такое устройство наиболее популярно, особенно в частном строительстве, ведь его цена намного ниже, чем у плитного фундамента, но он при этом ничуть не уступает по прочности. Монтаж ленточного фундамента (железобетонной ленты) производится на подушку из песка и/или гравия (отсева, щебня), которая сверху в обязательном порядке покрывается гидроизоляцией (чаще всего, это обычный рубероид).
• По способу монтажа ленточного фундамента инструкция может отличаться, потому что он бывает монолитным или сборным. Для монолитного ленточного устройства используется вязаный арматурный каркас, который заливается бетоном. Таким способом достигается абсолютная целостность всей конструкции или монолит.

• Сборный ленточный фундамент принципиально очень похож на монолитный. Только здесь на гравийно-песочную подушку укладываются железобетонные блоки, которые впоследствии соединяются между собой заливкой армированного бетона.
• Также такие виды фундаментов подразделяются на мелкозаглубленные и глубокозаглубленные. Именно эти параметры и подлежат расчётам при строительстве здания.

Производим расчёт

• Чтобы произвести расчет ленточного фундамента под кирпичный дом, учитывается критическая нагрузка на 1 см²,

  

  таким образом, подбирается оптимальная глубина и ширина такой опорной конструкции. Для примера давайте рассчитаем такой фундамент для здания общей площадью 84,1 м² и жилой площадью 72,6 м². Площадь крыши у этого строения будет 175,8 м², а габариты дома – 11,9×8,9×5,55 м.

• Застройку участка предполагается производить на песчаном грунте, с общей глубиной промерзания до 140 см. от уровня грунтовых вод до планировочной линии в момент замерзания грунта превышает расчётную глубину промерзания на 2м. Местом строительства предполагается средняя полоса России.

• Учитывая место постройки дома, материал берём глубину фундамента – 1м, а ширину – 0,4м, а если отталкиваться от вышеприведенной схемы, то общая длина фундамента получится 53,5м, значит, его площадь при ширине 40 см будет 53,5*0,4=21,4м².
• Итак, мы будем заливать монолитный фундамент с цоколем, для которого будет использован полнотелый строительный кирпич, при стене в два с половиной кирпича. К тому же, два кирпича будут полнотелыми (наружная стена), затем утепление и после него ещё ½ пустотелого кирпича. У дома предполагается деревянная двухскатная крыша с углом наклона 30⁰ (объём равен 13,9м³). Кровельный материал – керамическая черепица.
• Потолочные перекрытия – газобетонные плиты, цокольное перекрытие – газобетонные плиты. Дверь в здании предполагается двойная: снаружи – металл, изнутри – дерево, а окна тоже двойные, но полностью из дерева. Пол – дощатый с деревянными лагами, тонкослойная штукатурка на фасаде и в дополнение к общей массе – гидроизоляция и утеплитель (вес незначительный).

Расход стройматериалов

• По СНиП II-3-79 удельный вес бетона М 150 – 2500 кг/м³, значит, общий вес фундамента при объёме 21,4 м³ будет 21,4*2500=53500 кг.
• По ГОСТу 530-2007 одинарный полнотелый керамический кирпич М 125 имеет 250x120x65 мм и вес 3,4 кг. Высота стен у нас 2,6м, а длина периметра 11,9+11,9+8,9+8,9=41,6 м и они укладываются в два кирпича, значит, если убрать окна и двери общий объём составит 41,6*2,6*0,5=44,7 м³. На 1м² у нас уйдёт 394 кирпича 0,24 м³ раствора, тогда общее количество кирпича будет 44,7*394=17 612 штук, а их вес составит 17612*3,4=59880 кг ил почти 60 т.
• Удельный вес цементно-песочного раствора составляет 1800 кг/м³, значит, на наружные стены потребуется 0,24*44,7=10,2 м³, массой 10,7*1800=19300 кг или почти 20 т. Исходя из этих расчётов, суммарная масса стен получится 59900+19300=79200 – более 72 т.

• Внутренний контур стен имеет 39,2 м, значит, керамический пустотелый кирпич (при сплошной кладке) будет иметь объём 39,2*0,12*2,6=12,2 м³. Для 1 м³ стены пойдёт 420 кирпичей и 0,189м³ цементно-песочного раствора, значит, если вычесть проёмы, то понадобится 1,7 м³ раствора и 3800 кирпичей. Один такой кирпич весит 2,5 кг, тогда общий вес у них получится 3800*2,5=3500 кг, а вес раствора – 1,7*1800=3060 кг, и общий вес внутренней кладки получается 9500+3060=12560 или 12,56 т.
• Металлические (стальные) двери высотой 200 см шириной 80 см будут иметь вес 290 кг или 0,29 т. Весь лесоматериал (хвойные породы), который понадобился на внутренние двери, окна, полы и обустройство крыши в общем объёме составил 19,5м³. Удельный вес таких пиломатериалов по СНиП II-3-79 составляет 500 кг/м³ и общая масса всех изделий получится 39,5*500=9750 кг или 9,75 т.

• Для перекрытия потолка и цоколя будут использованы газобетонные плиты ПП 60.2,5-4,5 (ГОСТ 19570-74), удельный вес которых составляет 630 кг/м³ (см. фото вверху). При общей площади 8,9*11,9*2=211,82 м² и их толщине 0,22м можно вычислить общий объём 211,8*0,22=46,6 м³. В таком случае, полная масса всех перекрытий составит 46,6*0,63=29360 кг или 29,36 т.

• Масса 1 м² металлочерепицы по ГОСТу 1808-71 – 46,5 кг, значит, вся она будет весить 46,5*175,8=8174 кг или округлённо 8,2 т.
• Удельный вес минеральной ваты составляет 35 кг/м³ и для пола при площади 106м² и при толщине 10 см, общий объём утеплителя составит 106*0,1=10,6 м³, а общий вес – 10,6*35=371 кг или 0,37 т.
• Общая площадь наружных стен при периметре 41,6 м и высоте 2,6 м получится 2,6*41,6=108,16 м². Утеплять стену будем экструзионным пенополистиролом толщиной 100 мм=0,1 м, удельной массой 35 кг/м³, тогда вся масса ЭППС получится 108,16*0,1*35=379 кг=0,379 т.
• Крышу утепляем по чердаку экструдированным пенополистиролом или минеральной ватой с удельным весом 35 кг/м³ и толщиной 200 мм=0,2 м. На всю крышу понадобится 106*0,2*35=742 кг=0,742 т.
• Для гидроизоляции крыши и фундамента используем «Акваизол СБС» (ТУ 30510965-001) с удельным весом 2,5 кг/м², причем два слоя пойдёт на фундамент и один – на крышу. Для фундамента нам понадобится 53,5**0,4*2=42,8 м² и массой 42,8*2,5=107 кг или приблизительно 0,1 т. Удельный вес изолятора на крышу у нас буде 940 кг/м³, тогда при площади крыши 175,8 м² и толщине изолятора 0,0006 м, вес плёнки будет 175,8*940*0,0006=99 кг=0,099 т.
• Нам нужно остеклить 10 окон 4 мм-вым стеклом – его общий вес составит 980 кг=0,98 т. Вес цементно-песочной штукатурки в три слоя для внутренних перегородок и фасада составит 620 кг=0,62 т.

Совет. В тех случаях, когда применяются другие строительные материалы, их удельный вес можно посмотреть в сопроводительных документах от завода-изготовителя.
В крайнем случае, его можно найти в интернете, только необходимо правильно ввести название материала.

Определение общего веса конструкции

• Теперь можно своими руками подсчитать общий вес всей конструкции и это будет 53,5+79,2+4,77+12,56+0,29+9,75+29,36+8,2+0,371+0,379+0,742+0,199+0,98+0,62=200,92 т.
• Учитывая требования ДБН В.1.2-2:2006 нужно рассчитать также и снеговую нагрузку и при этом не забываем про коэффициент наклона – 0,86. Суммарная масса здания получится 200,92+24,1+13,0= 238 т.

Корректировка фундамента

• Имея на руках все данные, попробуем откорректировать размеры фундамента. Вместо 40 см делаем ширину 25 см с площадью подошвы 13,4 м². Теперь определяем мощность: 238/13,4=17,76 т/м²=P, но допустимая P в данном случае 16 т/м². Но мы уменьшили вес фундамента, значит, его масса будет 53,5*0,25*1,0*2,5=33,4 т, а общая масса дома с нагрузками у нас 238-53,5+33,4=217,9 т.
• P=217,9/13,4=16,26 т/м², что опять же больше на 0,26 т. Тогда мы просто расширяем фундамент до 0,3 м и получаем его площадь 53,5*0,3=16,05 м².
• Тогда масса фундамента 0,3*53,5*1,0*2,5=224,63 т. Тогда P=224,64/16,05=134 т/м². Как видите, получился запас, что вполне приемлемо для жилищного строительства.

Совет. Запас нужен в любом случае, потому что в течение времени в доме будет производиться ремонт, устанавливаться мебель и так далее, а это, безусловно, увеличит нагрузку.

Заключение

Не забывайте о том, что удельный вес стройматериалов разный и двойной силикатный кирпич М 150 отличается от такого же красного камня. Учитывайте все эти мелочи при расчётах.