Как рассчитать фундамент под дом – советы специалистов

Скальный

Характеристика скального грунта — наличие жестких связей структуры. Он представляет сплошной массив или образовываеит трещиноватый слой. Такой грунт по своей природе бывает:

• магматическим;
• метаморфическим;
• осадочным сцементированным;
• искусственным.

Скальный грунт считается надежным для сооружения фундамента: он высокопрочен и не промерзает. При наличии пустот и трещин прочность снижается.

Суглинки и супеси

Этот грунт состоит из песка, глины и пылеватых частиц, причем 30% — глина и 3-10% — супесь. На технологические свойства влияет влажность. Глина в сухом состоянии способна нести высокие усилия. Параметры суглинка находятся в промежутке между песчаными и глинистыми грунтами.

Глинистые грунты

Состав его представлен чешуеобразными частицами, размер которых менее 0,005 мм. Структура глинистого грунта пронизана капиллярными каналами, а удельная поверхность соприкосновения частиц имеет большую величину. Это объясняет хорошие условия для проникновения влаги с образованием тончайшей пленки, которая обволакивает частицы грунта. За счет этого глина получает большой уровень вязкости. Присутствие влаги в капиллярах способствует росту объема при промерзании. Итак, вспучивание – негативное свойство глины.

Степень сжатия глинистого грунта находится на высоком уровне, но осадка при нагрузках протекает с меньшей скоростью, чем у песка. Таким образом, глинистый грунт осаждается дольше других.

Влажность определяет несущую способность почвы. Разжиженная глина имеет наименьшую несущую способность, а сухая — надежное основание. Глина с прослойками песка склонна к разжижению, поэтому крайне ненадежна.

Грунты с органическими примесями

Разнообразные органические примеси в грунте — причина крайне неравномерного протекания процессов сжатия. Следовательно, примеси органического происхождения приводят грунт в состояние, непригодное для ведения стройки в случае использования в виде естественного основания.

Крупноблочные грунты

Такой грунт состоит из осколков скальных пород, у которых нет связи друг с другом. Большее число осколков величиной более 2 мм. Сюда относятся: гравий, галька, щебень. В случае залегания осколочной породы слоем с достаточной плотностью и отсутствия воздействия воды, этот крупноблочный грунт станет надежным основанием для строительства.

Лесс

Лесс относят к категории глин. Это тонкозернистая порода с однородной пористостью и желтовато-палевым цветом. Основной компонент — пылеватые частицы. Структура характеризуется присутствием макропор: происходит глубокое проникновение влаги в грунт. Из-за этого водостойкость лесса на низком уровне, что приводит к размоканию. Осадка при этом протекает неравномерно и с высокой скоростью. В случае строительства дома на лессе важно опасаться влаги.

Насыпной

Такой грунт имеет искусственное происхождение. Технологические свойства не позволяют использовать в строительстве. Исключением может быть грунт, полученный в процессе перекачки в разжиженном состоянии.

Плывун

Плывун относится к разновидности супеси и иных мелкофракционных грунтов. В ходе разжижения возникает подвижность жидкостей, это приводит грунт в непригодность в отношении ведения строительства основания.

Общие принципы расчета ленточного фундамента

Определение глубины укладки

В основе расчета глубины закладки фундамента лежат характеристики грунта, показатель влажности и данные о глубине промерзания. На глубину укладки влияет наличие или отсутствие в проектируемом здании подвала.

При расчете строительства дома с маленькими размерами, у которого не предусматривается подвал, рекомендуется применение малозаглубленного ленточного фундамента. Такое решение сокращает смету на возведение фундамента в три раза. Допускается устройство такого типа фундамента в условиях пучинистых грунтов, при мелиорации и надежной теплоизоляции.

Для расчета фундамента и строительства долговечного сооружения необходим грунт с требуемой несущей способностью и возможностью прохождения воды через него. Не всегда имеющийся грунт на строительной площадке соответствует требованиям. Для придания ему нужных характеристик организуется дренаж при помощи щебня, песка или гальки. Это приводит к устранению пучинистости, что положительно отражается на устойчивости сооружения. Значительное количество влаги приводит к подвижке грунта.

Существует утверждение, что создание фундамента глубиной свыше 2,5 м экономически нецелесообразно.

Указанная цифра относится к тем проектам домов, которые предусматривают обустройство подвального помещения. В случае, если из расчетов ленточного фундамента следует, что глубина должна превышать предельное значение, то рассмотрите другие возможные варианты конструкции фундамента.

При правильном вычислении глубины закладки фундамента ленточного типа, минимальная глубина составляет для:

• глинистого грунта — минимум 750 мм;
• песчаного и суглинка — минимум 450 мм;
• каменистого, скального или искусственного — до 450 мм.

Расчет площади подошвы фундамента

Величина ширины основания фундамента зависит от значения предельно допустимых усилий, воздействующих на грунт. При этом его материал не имеет значения, а основную роль играет вид грунта.

Подошва фундамента увеличивается пропорционально снижению несущей способности грунта. Ленточный фундамент не может быть сооружен менее 300 мм. Необходимо учитывать, что подошва способна выдерживать не более 70% от величины, характеризующей несущую способность грунта.

Нагрузка строения складывается из всех нагрузок, которые несет фундамент, включая ориентировочную массу мебели и бытовой техники. Полученная величина увеличивается на коэффициент запаса равный 1,3.

Значение мертвого веса дома определяется материалом постройки. При расчете нагрузки перекрытий, эту величину умножают на сумму площадей перекрытий в доме. Расчет нагрузки перекрытия чердака делают аналогичным образом. В соответствии с нормативами принимается величина веса мебели и оборудования. Полученные значения нагрузок складываются и увеличиваются на 30%.

Имея все исходные данные, производят расчет длины ленты фундамента. Ширину вычисляют в соответствии с формулой: расчетная нагрузка делится на протяженность фундамента, выраженную в сантиметрах, и несущую способность грунта.

Расчет высоты

Определяют расчетную высотыу фундамента двумя методами.

Наиболее простым является английский, суть которого такова: высота фундамента должна равняться его глубине. При использовании второй методики максимальная высота основания равна результату умножения ширины подошвы в четыре раза.

Пример расчета фундамента

Приведенный расчет справедлив в случае сооружений с небольшой площадью, например, хозяйственного назначения. Расчет построек значительных размеров более сложен по причине наличия множества погрешностей.

Принимаем, что фундамент представляет собой прямоугольник. При этом учтите, что исключается ситуация, при которой величина ширины фундамента уже стены строения.

Для расчета количества материала требуется определить общий объем отливки. В нашем случае отливка является прямоугольным параллелепипедом. Путем перемножения высоты, ширины и длины получается искомая величина.

После этого вычисляется внутренний объем по известной формуле. Из получившейся величины вычитается объем отливки, и результат будет равен внутренней части фундамента под материал. При расчетах следует понимать, что суммарная длина ленты включает в себя, кроме внешнего периметра, длину внутренних перегородок.

Ленточный фундамент подразумевает использование арматуры. Целесообразно определить потребность в ней заранее. Считаем, что используется прут диаметром 12 мм. Причем два будут располагаться в горизонтальной плоскости на протяжении общего периметра. С интервалом полметра установим по одному пруту.

Величину периметра необходимо умножить на число стержней горизонтально расположенной арматуры. После этого длина периметра умножается на число вертикальных прутов. К полученному значению добавляют число стержней в соответствии с количеством углов. Полученное число прутков арматуры умножается на высоту основания.

Опалубка рассчитывается следующим образом. Вычисляется величина, соответствующая боковой поверхности путем умножения периметра на высоту отливки. Это значение умножают в два раза, подразумевая наличие запаса.