Методы расчета фундамента: какие шаги нужно пройти

Расчет фундамента начинается с анализа нагрузки, которую он должен выдерживать. Это включает в себя оценку веса здания, а также воздействие внешних факторов, таких как снег, ветер и сейсмические нагрузки. Важно учитывать характеристики грунта, на котором будет строиться фундамент, поскольку его несущая способность напрямую влияет на выбор типа фундамента и его глубину.

После определения всех входных данных проводится геодезическое и геологическое обследование местности. На основе собранной информации инженер рассчитывает параметры фундамента, учитывая безопасность и долговечность конструкции. В итоге создается проект, который учитывает все аспекты, от инженерных расчетов до требований строительных норм и правил.

Как рассчитать количество бетона на фундамент

Теоретически, здание можно было бы поставить прямо на поверхность грунта, но грунт всегда имеет прочность в несколько раз ниже, чем прочность любого строительного материала.

Грунты могут иметь различные физико-механические характеристики, которые, к тому же, могут меняться, например, грунт может набухать при намокании, давать усадку при высыхании, вспучиваться при промерзании, проседать при оттаивании, сползать и т.д.

Поэтому необходимо устройство заглубленной в грунт конструкции, которая будет опираться на более прочные глубокие слои грунта, называемые основанием, и распределять на них нагрузку от здания. Важно выбрать тип фундамента для каждого конкретного случая, чтобы здание было стабильным и не подвергалось деформациям.

От чего зависит выбор типа фундамента

Фундамент — это, практически, самая дорогостоящая часть строительной конструкции. Его стоимость может составлять от 25 до 40% всех затрат на строительство.

Чем тяжелее здание и чем ненадежнее грунт на строительном участке, тем массивнее должен быть фундамент, и тем он, соответственно, дороже, поскольку требует затрат большого количества строительных материалов и труда.

При выборе типа фундамента всегда стремятся к балансу: с одной стороны, он должен быть достаточно надежным для конкретных условий, с другой — слишком большой запас дополнительной прочности приводит к неоправданно высоким расходам на его обустройство.

Ответственные здания в гражданском и промышленном строительстве проектируют специалисты, обладающие всеми необходимыми знаниями и навыками.

На первом этапе проводятся инженерно-геологические изыскания, исследуются грунты на строительном участке, определяется уровень залегания грунтовых вод.

Для поиска оптимального решения специалисты используют методики расчета по предельным состояниям. Все напряжения, деформации и перемещения, которые возникают в основании и элементах конструкции фундамента, должны быть приведены близко к предельным значениям, но не доходить до них и, тем более, их не превышать.

В последнее время при проектировании зданий успешно применяется метод численного моделирования поведения грунтов оснований и фундаментов, который моделирует все экстремальные нагрузки и последствия для фундаментов и здания в целом.

Выбирается такое конструктивное решение, при котором в фундаменте и основании не возникают предельные состояния, благодаря чему оптимизируются расходы на строительство и обеспечивается достаточная надежность конструкции.

В частном строительстве обычно такие сложные расчеты не требуются, однако многое зависит от конкретных условий.

Важно!

Рекомендуется перед началом строительства обратиться в соответствующие службы, выяснить особенности грунта на строительной площадке, уровень залегания грунтовых вод, а затем обратиться проектное бюро для разработки проекта. Учитывая, насколько дорогостоящим проектом является постройка даже небольшого дома, имеет смысл поручить расчет фундамента специалистам.

В некоторых случаях, например, при постройке легкого деревянного дома на достаточно надежном грунте, можно обойтись и собственными силами, если знать некоторые важные моменты.

Надежность грунта: что это, и от чего она зависит

Грунтами называют горные и осадочные породы, которые составляют верхние слои поверхности земли. В их состав входят твердые минеральные частицы, жидкость и газ.

Основными характеристиками грунтов являются:

1. плотность твердых частиц;
2. плотность самого грунта;
3. природная влажность.

Дополнительными характеристиками являются гранулометрический состав, коэффициент пористости, плотность в сухом состоянии, степень влажности, число пластичности, показатель текучести.

Слои грунта, на которые опирается фундамент здания, называются основанием.

Согласно ГОСТ 25100–2020 «Грунты. Классификация», основания бывают скальные и нескальные:

1. К скальным основаниям относятся грунты, в которых частицы жестко связаны друг с другом, поэтому скальные основания залегают в виде сплошного массива довольно большой прочности. Скальные грунты подразделяют на типы по прочности от очень прочных до грунтов весьма низкой прочности (всего 7 категорий).
2. Нескальные основания также называют грунтовыми. В них связи между частицами гораздо меньше, чем прочность самих частиц, поэтому и сам грунт менее прочный. К нескальным основаниям относятся крупноблочные (гравийные, валунные, галечниковые), песчаные (гравелистые, крупные, мелкие, пылеватые), пылевато-глинистые.

Скальные основания считаются достаточно прочными, но при строительстве тяжелых зданий на скальных основаниях необходимо провести тщательные расчеты.

Также необходимо учитывать уровень грунтовых вод. Они могут располагаться в 1,5–2,5 м от поверхности (верховодка); глубже, на слое водонепроницаемых пород (безнапорные грунтовые воды), а также на большой глубине между двумя водонепроницаемыми пластами (артезианские воды).

Некоторые типы грунтов, например, пылевато-глинистые, показывают разную надежность в зависимости от их пористости и влажности. Твердые и полутвердые пылевато-глинистые грунты являются надежным основанием. Илистые грунты являются особой категорией пылевато-глинистых грунтов, которым свойственны набухание и усадка, поэтому в случае строительства на таком основании расчеты производятся по особой методике с применением специализированных конструктивных и эксплуатационных материалов.

К ненадежным относятся вечномерзлотные грунты на северных территориях.

Имеет значение способность грунта насыщаться водой. Песок легко пропускает воду, а глинистые грунты, суглинки, илы сильно насыщаются водой.

При насыщении влагой объем грунта может увеличиться, а затем при высыхании — уменьшиться. В конце осени и начале зимы, когда температура воздуха постепенно снижается, вода начинает замерзать, накапливается в грунте и увеличивает его объем (на 20–100%). Этот процесс называется пучением грунта. Он способен вызвать деформации фундамента и даже опрокидывание постройки, поэтому в таких случаях важно выбрать более массивный и заглубленный фундамент.

Важно!

Если уровень грунтовых вод на 2 и более метров ниже глубины промерзания, грунт становится непучиноопасным, потому что капиллярного подъема воды недостаточно, чтобы доставить ее к фронту промерзания.

Также на надежность основания влияет его плотность, например, надежным основанием не являются рыхлые пески.

Необходимо учитывать ползучесть, которая присуща в той или иной мере любым грунтам. Из-за этого деформации возрастают при постоянной нагрузке даже после того, как она прекращается.

В процессе выполнения земляных и строительных работ природная структура грунта может нарушаться, и происходит его разуплотнение (например, на дне котлована). Осадка грунта возможно и в процессе эксплуатации здания.

Неравномерная осадка может вызвать различные виды деформаций здания (изгиб подошвы плитного фундамента, вызывающий прогиб здания, перекосы, кручение, крен или поворот здания относительно его вертикальной оси, горизонтальное смещение и т.д.)

Какие типы фундаментов существуют на сегодняшний день

Фундаменты классифицируются по форме, материалу изготовления (монолитные или сборные из элементов) и условиям изготовления (на строительной площадке или заводского производства).

Классификация фундаментов по форме

Существует четыре основных типа фундаментов. Рассмотрим их основные отличительные черты.

Плитные фундаменты

Плитный фундамент называют также сплошным или фундаментной плитой.

По сути, это и есть плита толщиной от 40 см, которая частично заглублена в грунт.

Благодаря тому, что плитный фундамент — это сплошная плита, расположенная под всей площадью здания, распределение нагрузки от здания на основание происходит равномерно.

Плитный фундамент очень надежен; его можно применять на любых типах грунта, независимо от глубины промерзания, а также на пучинистых грунтах.

Плитые фундаменты обычно изготавливаются из железобетона в виде монолитной плиты.

Основное достоинство плитного фундамента — его надежность и пригодность для любого типа грунта. Но применяют их не так часто, потому что им присущи некоторые недостатки:

1. монолитный плитный фундамент — это дорогостоящая конструкция, которая требует затрат большого количества материалов;
2. монолитную плиту заливают за один раз, что осложняет строительные работы, поскольку нужно подвезти достаточное количество материалов и располагать достаточным количеством техники и рабочих рук;
3. нет возможности устроить в здании на плитном фундаменте подвальные и цокольные помещения.

Ленточные фундаменты

Ленточный тип фундамента в частном строительстве очень популярен. Ленточные фундаменты могут изготавливаться монолитными железобетонными либо быть сборными (из бетонных блоков или кирпича).

Интересно!

Наиболее надежным и долговечным является монолитный железобетонный вариант ленточного фундамента. Он служит до 200 лет, в отличие от, к примеру, кирпичного фундамента, срок службы которого составляет около 80 лет. Но иногда изготовление сборного ленточного фундамента оправданно из-за простоты и быстроты либо в связи с наличием под рукой подходящих материалов.

Ленточный фундамент представляет собой так называемую «ленту», которая располагается под всеми несущими стенами здания по всей их длине, а иногда также под перегородками.

Ширина ленты — до 60 см, соответственно, площадь подошвы такого фундамента намного меньше, чем у плитного, и нагрузка приходится только на нее. С другой стороны, благодаря такой конструкции экономятся строительные материалы, а также появляется возможность обустроить подвальное помещение или цокольный этаж в доме.

Глубина промерзания грунтов в различных регионах

Обычно ленточные фундаменты заглубляются в грунт ниже точки его промерзания (эти данные уточняют для каждого региона).

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент представляет собой набор опор (столбов) круглого или квадратного сечения, расположенных по углам здания, а также под всеми пересечениями стен и простенков. При длине стен более 6 м также располагают дополнительные опоры под стенами. Шаг расположения опор выбирают, исходя из данных о надежности грунта с учетом уровня заглубления опор, площади их сечения, а также массы здания.

Опоры выполняются из железобетона либо из штучных материалов (кирпич, блоки). Они могут подвозиться на строительную площадку в готовом виде либо заливаться на месте в опалубку.

Размер сечения опоры обычно составляет 30х30 см (в некоторых случаях — 20х20 см). Общая площадь подошвы фундамента в данном случае — сумма площадей сечения всех опор. Она еще меньше, чем у ленточного фундамента и, соответственно, строительных материалов нужно еще меньше, однако и надежность такого фундамента ниже.

Поэтому столбчатые фундаменты не используются на пучинистых грунтах при высоком залегании грунтовых вод.

Однако они подходят для строительства легких домов на надежных грунтах.

Важна глубина заложения столбчатого фундамента. Ее, а также площадь подошвы фундамента рассчитывают по нормам СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений».

При строительстве не очень ответственных зданий параметры выбираются примерно, с учетом характеристик грунта, с небольшим запасом:

1. если грунт надежный, а уровень грунтовых вод ниже точки промерзания, можно ставить незаглубленный фундамент (под опорами устраивают в ямах песчано-гравийные подушки высотой 20–60 см) либо малозаглубленный (на 40–70 см);
2. если грунт слабый, то столбчатый фундамент должен быть заглублен до уровня на 10–20 см ниже точки промерзания грунта, но выше уровня грунтовых вод.

Важно!

Чем менее заглублен фундамент, тем меньше должен быть шаг расположения опор. Так, для заглубленного фундамента он может равняться 3–6 м, для мелкозаглубленного — 2–4 м, а для незаглубленного — 1,5–3 м. Для легких домов можно выбирать шаг расположения опор чуть больше.

Свайные фундаменты

Свайный фундамент представляет собой отдельные опоры, сильно заглубленные в грунт. Опоры могут быть независимыми либо соединенными вверху ростверком.

Сваи изготавливают на заводе и подвозят на строительную площадку либо заливают прямо в грунт (буронабивной метод).

Свайные фундаменты очень надежны; они применяются обычно на слабых основаниях и для тяжелых конструкций (например, для многоэтажных домов), поэтому расчеты для них производятся в проектных организациях.

Существует также строительство на винтовых сваях.

Винтовые сваи изготавливают из металла; их конструкция позволяет ввинчивать их в грунт.

Преимуществами таких фундаментов являются быстрый монтаж и пригодность для любых типов зданий и любых грунтов, а также стандартизированные элементы заводского изготовления, но для выполнения фундамента нужно специальное оборудование.

Винтовые свайные фундаменты используют в сложных инженерно-геологических условиях, включая участки с большим перепадом рельефа.

Что еще нужно учитывать при выборе типа фундамента:

1. плитные фундаменты подходят для участков без большого уклона;
2. при отсутствии перепадов рельефа на слабых грунтах с высоким залеганием грунтовых вод на плитных фундаментах строят легкие дома (каркасные и деревянные), для более тяжелых конструкций, например, дома из кирпича или из газобетона, рекомендуется выбрать свайный фундамент.
3. на слабых грунтах с высоким уровнем залегания грунтовых вод, с перепадами высот больше 50 см на 10 п. м, рекомендуется строить дома на ленточных или свайных фундаментах.

Как рассчитать необходимое количество бетона и других строительных материалов для фундамента

При изготовлении фундамента необходимо заранее рассчитать количество материалов, которые потребуются для строительства. Это нужно как для определения бюджета строительства, так и для того, чтобы внезапно не столкнуться в разгар стройки с нехваткой материалов.

Для сборных фундаментов рассчитывают количество элементов (блоков, кирпича).

Железобетонный фундамент изготавливают из бетона, заказанного на растворном узле либо смешанного самостоятельно из цемента и прочих компонентов.

Особенность монолитных конструкций состоит в том, что их заливают за один прием.

Важно!

В некоторых случаях, если залить за один прием не получится, в изделии устраивают швы, но метод имеет свою специфику.

Поэтому, чтобы обеспечить бесперебойную работу, нужно рассчитать, какой объем бетона нужен для фундамента (или сколько цемента, щебня, песка, химических добавок для бетонных смесей). Также необходим расчет арматуры и материалов для опалубки.

Чтобы произвести расчеты, нужно знать объем конструкций фундамента или, как его еще иногда называют, кубический объем конструкций фундамента.

Для произведения необходимых расчетов существуют специальные онлайн-калькуляторы. В них вносят все необходимые параметры, и калькулятор рассчитывает количество бетона, арматуры и материалов для опалубки в зависимости от типа фундамента.

Также можно произвести расчеты самостоятельно.

Как рассчитать кубические объемы фундамента

Фундамент, по сути, представляет собой параллелепипед, если это фундамент плитный, либо несколько параллелепипедов, если это ленточный или столбчатый фундамент на опорах прямоугольного сечения.

Как известно из школьного курса математики, объем параллелепипеда равен произведению его длины, ширины и высоты или произведению высоты и площади сечения (у фундамента это площадь подошвы).

Важно!

Если опоры столбчатого фундамента имеют круглое сечение, объем каждой опоры рассчитывают по формуле 3,14 × r 2 × h, где r — это радиус сечения опоры, а h — ее высота.

Расчет площади подошвы фундамента

На первом этапе необходимо рассчитать минимальную площадь подошвы фундамента, которая будет равномерно распределять нагрузку от здания на основание и обеспечивать его устойчивость. После этого уже выбирают размеры подошвы плитного фундамента, ширину ленточного фундамента или размеры сечения и количество опор столбчатого фундамента таким образом, чтобы найденное минимальное значение было превышено.

Чем легче здание и надежнее грунт основания, тем меньшая площадь подошвы фундамента требуется для обеспечения надежности конструкции, поэтому площадь подошвы фундамента рассчитывается с учетом характеристик грунта и веса здания.

Используется следующая формула:

S = a × F/(b × R),

S — это наименьшая площадь подошвы фундамента (м 2 );

а — значение коэффициента запаса (принимается 1,2);

F — нагрузка на основание (включает массу здания, массу фундамента, дополнительные источники давления);

b — коэффициент рабочих условий (зависит от типа грунта и особенностей строительной конструкции);

R — расчетное сопротивление почвы МПа (МПа =10,197 кг/см 2 ).

Расчетное сопротивление разных типов грунта представлено в ГОСТ 25100–2020 «Грунты. Классификация» (таб. А).

Значения коэффициента рабочих условий в зависимости от типа конструкции и состава грунта представлены в таблице ниже.

Жесткими зданиями считаются каменные, кирпичные, бетонные; пластичными — деревянные.

Важно!

Полученное значение — это минимальная площадь подошвы фундамента. В реальных условиях площадь подошвы должна быть больше.

Зная общую площадь подошвы фундамента, можно выбирать линейные размеры плитного или ленточного фундамента либо разделить это значение на количество опор столбчатого фундамента, чтобы узнать площадь каждой опоры. Все значения округляют в большую сторону.

Расчет бетона на фундамент

Расчет кубической площади или, говоря другими словами, необходимого объема раствора, производится путем умножения площади подошвы фундамента на его высоту.

Важно!

Производя все расчеты в метрах, получаем объем в кубических метрах. Это и есть количество кубов бетона для фундамента. Рекомендуется добавить 15% на потери.

Какой бетон выбрать для фундамента

Класс бетона для фундамента выбирают в зависимости от типа здания. Для легких зданий, например, бань, летних домов достаточно бетона класса В15, для больших нагрузок — В22,5–В25.

Для получения бетона класса В22,5 на цементе ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2016 (старое обозначение — М500), применяют следующие пропорции компонентов:

1. цемент — 1 часть;
2. песок — 2,4 части;
3. щебень 4,3 части;
4. вода из расчета 50–55% от массы цемента.

Пропорции бетонной смеси по массе и характеристики смеси можно посмотреть в таблице.

Важно!

Заранее надо рассчитать не только количество материалов, но и физические возможности строителей. Если фундамент заливают своими руками без применения специальной техники, нужно ориентироваться на то, что два человека за рабочую смену могут уложить обычно три куба бетона.

Добавки для бетонных растворов

Важный компонент бетонных смесей — современные химические добавки, которые позволяют получать бетоны с заданными характеристиками.

Согласно СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии», бетонные конструкции, которые имеют контакт с агрессивными средами, нуждаются в защите и иметь характеристики, обеспечивающие неизменяемость характеристик конструкции на все время эксплуатации сооружения. Характеристики обеспечиваются двумя методами:

Метод первичной защиты — внесение в состав бетонной смеси специальных добавок;Метод вторичной защиты — нанесение на бетонную поверхность материалов на основе полимеров, цемента или нефтепродуктов.

Фундамент — это конструкция, которая имеет постоянный контакт с грунтом. Грунт всегда содержит воду, которая для бетона является слабоагрессивной средой, поэтому требуется применять меры его защиты. Прежде всего, необходимо получить плотный бетон с повышенными характеристиками по водостойкости и морозостойкости.

Для обеспечения необходимых характеристик бетона фундаментов в качестве первичной защиты рекомендуется применять добавку CemBase CEMMIX.

Это многофункциональная суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка, которая позволяет увеличить плотность, прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и долговечность бетонных изделий.

Как рассчитать материалы для ленточного железобетонного фундамента

Когда вы определились с видом ленточного фундамента и со способом его устройства, нужно разобраться, какие материалы потребуются и в каком количестве. Фундамент — та часть дома, возведение которой составляет до 40% в стоимости работ и материалов. И исправить недочеты после того, как работы завершены, невозможно. Поэтому лучше все посчитать и составить список материалов, где вы сможете указать все ключевые показатели по каждому материалу, допустимые диапазоны их значений и количество, и жестко придерживаться этого списка.

Основные ошибки на этапе выбора материалов

Сразу расскажем, чего нельзя делать, когда вы выбираете стройматериалы. Это касается не только фундамента, но и любой строительной конструкции.

• Нельзя исключать материал из процесса. Случается, что хозяин будущего сооружения или строители решают совсем отказаться от арматуры для каркаса монолитного фундамента. Результат: прочность фундамента снижается в десятки раз. Это значит, что при движении грунтовых вод, замерзании и таянии грунта будут появляться микротрещины, и фундамент начнет разрушаться. Причем гораздо раньше, чем позволяет монолитная технология.
• Нельзя заменять материал неподходящим, но дешевым аналогом. Например, используют вместо стальной или композитной арматуры для укрепления бетона ржавый металлолом. Результат: несущей способности, прочности и устойчивости к растяжениям и разрывам такое “укрепление” добавить не может. Фундамент остается уязвимым к внешним воздействиям. Из металлолома не получится полноценный каркас с правильно распределенной нагрузкой. Зато появляется риск коррозии и разрушения фундамента изнутри.
• Нельзя использовать нужный материал, но с неподходящими характеристиками. Например, бетон не той марки (по причине “А нужной в наличии не было”, или “Ну это же в два раза дешевле”). И он дает трещины еще до того, как хозяева успевают отметить новоселье. Или для кирпичной кладки фундамента берут полый кирпич, который годится только для стен или декоративных элементов, где нагрузки меньше. Или арматура слишком тонкая — а это риск, что она не выдержит нагрузки и лопнет, и дальше начнет трескаться бетон и деформироваться фундамент.
• Нельзя снижать или увеличивать количество материала вразрез с технологией. Это касается и растворов, и смесей, и твердых стройматериалов. Что будет, если при бетонировании использовать цементного порошка меньше, чем нужно, и восполнить недостающий объем песком, вы, конечно, понимаете. Строительные конструкции будут возведены на непрочном основании и их обязательно перекосит. Если не прямо в процессе, то со временем.

Какие материалы вам потребуются для железобетонного ленточного фундамента

Приводим в таблице 1 основные материалы, которые используют для ленточных оснований из бетона. А дальше расскажем об этих материалах подробнее.

Таблица 1. Материалы для железобетонного ленточного фундамента.

ФБС — стеновые блоки. Из них строят стены фундамента, укладывая их сверху на подушки рядами. Это блоки в форме параллелепипеда, со стандартными параметрами по ГОСТ 13579-78. Их также делают на заводах.

Арматура — стальные или композитные стержни и проволока, которые нужно смонтировать в каркас, чтобы укрепить бетон монолитного основания, и чтобы укрепить стык между блоками сборного фундамента. Для арматурного пояса поверх всей конструкции сборного основания потребуется еще и арматурная сетка — сетка с квадратными ячейками из проволоки или арматурных металлических прутьев, которые сварены или связаны в местах пересечения.

Бетон для заливки фундамента — смесь цементного порошка, песка, воды, щебня или гравия, иногда — добавок, которые придают бетону особые свойства. Можно заказать готовую смесь в бетономешалке, которая приедет на участок в день заливки. Можно смешивать ингредиенты прямо на месте строительства. Главное, помните, что бетонная смесь очень быстро загустевает и нуждается в постоянном перемешивании до момента Х, когда ее нужно вылить в котлован.

Бетон для заливки фундамента выбирайте по

• марке (М)
• классу (В)
• морозостойкости (F)
• водонепроницаемости (W)
• подвижности (П)

Марка и класс говорят о прочности бетона, просто в разных единицах измерения. В частном строительстве используют бетон марок М100 — М400.

Рекомендации по выбору бетона и его параметров, исходя из того, что вы будете строить, даем в таблице 2.

Таблица 2. Как выбрать бетон для заливки ленточного фундамента.

Если высота будущего здания — два этажа, возьмите бетон марки на 50 единиц больше, чем если бы брали для одноэтажного строения.

Опалубку строят, чтобы удержать бетонную массу в форме, когда заливают монолитный фундамент. Для опалубки используют дерево, цементно-стружечные плиты, металлические и пластиковые щиты.

Гидроизоляция нескольких видов: геотекстиль в основание котлована, и рулонные материалы, чтобы укрыть песчано-гравийную подушку, мастику или проникающую изоляцию для стыков, и гидроизоляцию для остальных поверхностей фундамента.

Песок, гравий или щебень, чтобы устроить подушку под подошвой фундамента — для сборного фундамента это обязательно. Возможно сочетание материалов в подушке — зависит от стабильности грунта, массы постройки и уровня влаги в почве.

Песок можно брать любого происхождения — карьерный, морской или речной. Главное, чтобы он был как следует очищен, не содержал глиняных примесей и органических остатков. Карьерный песок среди этих трех видов самый дешевый. Для фундамента массивного дома подойдет крупнозернистый песок, с фракцией (размером частиц) 2-3 мм. Для легкой хозяйственной постройки можно взять мелкозернистый, 0-2 мм.

Щебень — мелкий природный камень с фракцией от 5 до 70. Чтобы его получить, дробят горные породы или берут отходы металлургических комбинатов, которые остаются после того, как горные руды переработаны. Для фундаментной подушки используйте гранитный, гравийный или шлаковый щебень с прочностью не менее М800 и фракцией 20-40 мм.

Известняковый щебень для подушки не подойдет, есть риск усадки. Самый прочный и в то же время дорогой вариант — гранитный щебень, его лучше использовать для массивных построек. Хотя для той же цели достаточно и гравийного щебня — прочность М1200, низкая радиоактивность, и он дешевле гранитного.

Гравий — тоже мелкий природный или искусственный камень. Для подушки фундамента лучше использовать морской, речной или горный гравий фракции 20-40 мм. Не путайте натуральный гравий с керамзитовым гравием — пористым заполнителем бетона в круглых гранулах диаметром 5 см. Его получают методом прямого обжига пучинистой глины и используют в основном для утепления. Для укладки подушки фундамента он не подойдет.

Как рассчитать расход материалов для сборного ленточного фундамента

Чтобы рассчитать количество требуемых материалов, нужно знать периметр будущей постройки, длину всех несущих стен, ширину и высоту фундамента. Ширина ленточного основания не может быть меньше ширины стен постройки. Еще строительные правила требуют минимальной толщины железобетонной стены фундамента. Блок должен быть не менее 10 см толщиной, плита-подушка — в 2,5-3 раза шире стенового блока.

Например, для строительства дома с длиной внешних стен 6 м, с толщиной стен 40 см, и высотой фундамента с учетом подвального помещения 210 см, без несущих перегородок внутри, потребуется

• фундаментных подушек с шириной основания 80 см, длиной 118 см и высотой 30 см, по 5 на каждую внешнюю стену
• стеновых блоков с шириной 50 см, длиной 120 см и высотой 60 см, по 5 блоков в три ряда на каждую внешнюю стену
• Минимум 1,7 куб.м бетона для заливки стыков: для этого нужно посчитать суммарный объем всех стыков — вертикальных между подушками и блоками и горизонтальных между рядами.

Вертикальный стык между стеновыми блоками имеет размеры 50Х60 см и длину стыка вдоль стены, например, 5 см. Объем стыка равен 0,015 куб.м. Таких стыков по всему фундаменту — 60, их общий объем 0,9 куб.м.

Вертикальные стыки между плитами-подушками: их 20, объем одного из них — высота 0,3 м Х ширина 0,8 м Х длина стыка 0,05 м = 0,24 куб.м.

Горизонтальные стыки — по всему периметру строения, при трех рядах блоков и одном ряде плит мы берем три периметра, или 24 м Х3, и умножаем на ширину блоков — 0,5 м, расчетная высота такого стыка, например, 1,5 см. Итого получаем объем 0,54 куб.м.

• Чтобы рассчитать количество арматуры для пояса на верхнем ряду блоков фундамента и правильно выбрать саму арматуру, необходимо знать параметры бетонной конструкции. Для укрепления горизонтальных стыков между плитами и блоками нужна будет арматурная сетка. Расход рассчитывается в кв.м по площади поверхности. В нашем случае площадь равна площади трех слоев фундамента, каждая из которых равна 11 кв.м (площадь здания по внешнему контуру минус площадь здания по внутреннему контуру). То есть, на укрепление стыков между рядами блоков потребуется минимум 33 кв.м сетки
• Чтобы рассчитать количество гидроизоляционных материалов, нужно вычислить площадь поверхности, которую требуется защитить, и выбрать гидроизоляцию. Имейте в виду, что самые уязвимые места в сборном фундаменте — стыки между элементами. Если грунт влажный, потребуется комбинация способов защиты от влаги. Можно использовать проникающую гидроизоляцию или специальную мастику на стыках (тогда посчитаем площадь покрытия), а для полной защиты боковой части фундамента взять рулонную или мембранную изоляцию. Здесь нужно посчитать площадь всей боковой поверхности фундамента.
• Расход песка и гравия на подушку зависит от ее объема. Площадь строения умножают на высоту слоя. Если в нашем случае мы запланируем подушку из песка и гравия с высотой песчаного слоя — 25 см и гравийного — 25 см, то песка и гравия понадобится по 9 куб.м. (0,25 м Х 6 м Х 6 м).

Для устройства такого основания потребуются все инструменты, которые используют для арматурных и бетонных работ. Кроме того, чтобы вырыть котлован, разгрузить и установить бетонные конструкции, потребуется спецтехника — экскаватор и подъемный кран.

Как рассчитать расход материалов для монолитного ленточного фундамента

Возьмем для примера тот же дом: с квадратным основанием 6Х6 м, шириной стены фундамента 40 см и высотой всего фундамента 70 см вместе с надземной частью. Несущих стен внутри здания не запланировано.

• Объем песка для устройства подушки под фундамент можно рассчитать, если взять площадь пятна застройки и умножить на высоту подушки. На нашей площади 36 кв.м при высоте подушки 0,25 м с запасом 15% потребуется 10,35 куб.м песка
• Объем бетона для “тощего” слоя, который льется на песок, равен площади пятна застройки, умноженной на высоту слоя (6-8 см). В нашем случае, от 2,16 до 2,88 куб.м
• Гидроизоляции, которую необходимо уложить одним слоем на дно котлована, одним слоем на подушку, и минимум одним слоем поверх тонкого слоя бетона, потребуется 108 кв.м. Нужно посчитать площадь поверхности стен фундамента. В нашем доме это 16,8 кв.м по наружным стенам и 14 кв.м по внутренним стенам ленты.
• Чтобы рассчитать количество арматуры для каркаса, вначале необходимо правильно выбрать арматуру — от сечения может зависеть конфигурация каркаса и количество стержней. Если способ соединения между собой элементов каркаса — вязка, потребуется вязальная проволока или сварка.

В нашем случае должны быть смонтированы два арматурных пояса в каркасе. Для горизонтальной укладки вдоль стены возьмем пруты с сечением 12 мм. Шаг между прутьями между по каждой стене составит 30 см (ширина фундамента минус 5 см отступ с каждой стороны).

На одну стену потребуется 4 продольных горизонтальных стержня длиной 5,9 м (длина каждого — длина стены минус 5 см отступ от края фундамента). На все стены фундамента потребуется 4 Х 5,9 Х 4 = 94,4м.

На два пояса арматуры в одной стене уйдет 40 поперечных прутьев длиной 30 см (длина прута — ширина фундамента минус отступ 5 см с каждой стороны). Шаг между ними — 30 см. На все стены фундамента понадобится 4 Х 40 Х 0,3 = 48 м.

Для поперечного соединения продольных стержней также нужно 40 прутьев в одной стене, но их длина — 60 см при высоте фундамента 70 см. То есть на весь фундамент понадобится 40 Х 4 Х 0,6 м = 96 м.

Чтобы связать между собой все элементы конструкции, возьмем вязальную проволоку диаметром 1,1-1,2 мм. На каждое место соединения прутьев уходит 30 см. Вяжут половину всех соединений в каркасе, в шахматном порядке. Таких соединений в нашей конструкции 320, вязка нужна для 160. Итого 48 м проволоки.

Еще нужно учесть, что на углах конструкции арматуру соединяют внахлест, на это заложим 15% общей длины арматурных стержней. Итого расход арматуры — около 275 м, проволоки — 48 м.

• Объем бетона для заливки фундамента определяется объемом самой ленты. В нашем случае это 7,4 куб.м. Если бетонная смесь смешивается самостоятельно, то каждый компонент — щебень, песок, вода, цементный состав — берется в установленной производителем пропорции, исходя из желаемого объема бетона.
• Опалубку вы сможете посчитать, если вы узнаете площадь внешней и внутренней поверхностей фундамента и толщину доски (если собираетесь использовать доску). Опалубка должна быть выше края бетонного основания минимум на 20 см. Зная все это, можно посчитать объем доски в кубометрах. Допустим, толщина доски 0,2 м, высота опалубки должна составить 0,9 м, внешний периметр фундамента 24 м, внутренний 20,8 м. Получится 8 куб.м доски толщиной 20 см. Еще можно учесть размер опалубочного щита и сравнить его с площадью будущей опалубки. Тогда получится количество щитов.

Теперь вы знаете все о том, что понадобится для прочного фундамента вашего дома. И о том, как его возвести, и при этом не ошибиться в расчетах и не разориться. Покупайте с умом и получайте удовольствие!