Точный расчет фундамента под кирпичный дом

• Кирпичный каркас дома
• Масса перекрытий по цоколю и межэтажных
• Масса кровельных материалов и дополнительные воздействия
  • Расчет по данным, прописанным выше

Нередко при подписании договора на строительство специалисты сталкиваются с огромнейшей проблемой – заказчик делает фундамент «на ширину стены», т.е. без предварительного расчета всех необходимых нагрузок.

При расчете кирпичного фундамента под дом необходимо учитывать толщину стен. Например, у дома из саманного кирпича она равна 50 см.

Чтобы провести уменьшенную аналогию, нужно взять гвоздь и металлический брусок 10*2 см, затем с одинаковой силой ударить по ним молотком. Гвоздь даже от небольшого нажатия уйдет в грунт, тогда как брусок лишь примнет его. Отсюда можно сделать вывод – площадь поверхности имеет значение, а вот какой она будет по минимуму – нужно считать максимально точно.

При промышленных расчетах инженеры используют очень многие факторы, вплоть до сейсмической активности, воздушных потоков и (с конца 20 века) устойчивость к землетрясениям. В это же время для расчета частного кирпичного дома такие параметры излишни, поэтому просчитать фундамент будет во много раз проще.

Кирпичный каркас дома

Схема расчета фундамента под кирпичный дом.

Кирпичный дом – это один из самых тяжелых вариантов частного строительства, который превосходит только железобетон, и то лишь формально (заполнитель идет из газобетона, что весьма облегчает массу).

Разный кирпич имеет различную массу, но в связи с тем, что марка при строительстве равномерно понижается, можно использовать среднестатистическую. Такой подход у домов до 4 этажей не даст никаких осложнений, а при использовании низкомарочного кирпича и вовсе позволит создать серьезнейшее основание.

По стандарту средняя масса 1 м? берется от толщины 0,15 м, т.к. этот параметр соответствует стене из бруса. При таких параметрах за основу берется масса 200-270 кг/м?. Именно небольшой разлет позволяет изменять некоторые аспекты, связанные с маркой материала. Настолько высокая масса обуславливается тем, что кирпич – это обожженная глина, причем ее концентрация делает дом практически неприступным для холода.

При усредненных показателях 235 кг/м? * 4 = 940 кг/м?.

Масса простенков остается изначальной – 235 кг/м?.

Масса перекрытий по цоколю и межэтажных

Схема укладки фундамента из кирпича.

Есть всего 2 варианта перекрытий – цокольное и межэтажное, которые делятся на деревянные, плитные и монолиты.

Для цоколя масса почти всегда немного больше, чем для межэтажных аналогов:

Деревянное перекрытие с утеплителем может иметь 2 варианта показателей – 100-150 кг/м? (утеплитель небольшой плотности – 200 кг/м?) либо 200-300 кг/м? (утеплитель большой плотности – 500 кг/м?)

Железобетонные плиты рассчитываются исходя из данных 400 кг/м?, но масса бывает немного выше, что в данном случае можно не принимать во внимание.

Монолитные перекрытия – 500 кг/м?.

Межэтажные перекрытия почти всегда обладают более низкой массой на 25-30%:

При той же массе легкого утеплителя (200 кг/м?) масса перекрытия сокращается до 70-100 кг/м? а при тяжелом утеплителе (500 кг/м?) всего 150-200 кг/м?.

Плитные перекрытия становятся легче на 1 центнер и рассчитываются по 300 кг/м?.

Монолиты остаются без изменений.

Для прояснения стоит отметить, что деревянные перекрытия обладают лучшей теплоизоляцией, но их долговечность далека от идеальной. Они чувствительны к влаге и хорошо пропускают звук, если не позаботиться о серьезнейшей звукоизоляции. Обладают самой низкой ценой.

Плиты, в свою очередь, достаточно долговечные и недорогие, но показатели звукоизоляции минимальны, а при низкочастотном воздействии превращаются в усилитель звука. После того как искусственно убираются все минусы, можно считать этот вид перекрытия золотой серединой.

Монолит обладает самой большой массой и самый дорогой при изготовлении, но при правильном подходе он будет держаться дольше всех, обеспечит идеальную теплоизоляцию, не подвержен проходу воды (при потопе на верхнем этаже соседи снизу и не узнают ничего) и предельно устойчив к всевозможным физическим воздействиям.

Масса кровельных материалов и дополнительные воздействия

Устройство ленточного фундамента из кирпича: а – фундамент; б – цоколь, в – отмостка, 1 – песчаная подушка; 2 – кирпичная кладка; 3 – обратная засыпка; 4 – битумная обмазка, 5 – штукатурка, 6 – гидроизоляция, 7 – облицовочный кирпич, 8 – кладка из самана.

Одно из самых сложных занятий – это расчет кровельных материалов, т.к. кровля имеет столько разновидностей, сколько не каждый мастер может назвать, но есть и очень популярные представители, которые можно найти во всех уголках бескрайнего мира.

Шифер – в советское время эта ребристая смесь портландцемента и еще нескольких компонентов получила широкое распространение. Материал недорогой, хрупкий, но относительно легкий – 50 кгм?.

Черепица керамическая – аналог керамического (красного) кирпича с условной массой 80 кгм?. Почти самый тяжелый представитель среди аналогов. Несмотря на скудный выбор цветов и большую массу, 1 из лидеров на рынке, так как ее долговечность подтверждена веками (при желании в Европе до сих пор можно найти крыши, покрытые еще в 18 веке).

Металл – несмотря на стереотипы, иногда и он может оказаться легче многих других материалов – всего 30 кг/м?. Настолько низкая масса обусловлена отсутствием необходимости использовать толстые пласты, т.к. можно просто покрыть всеми необходимыми средствами защиты.

Синтетические виды кровли – удовольствие дорогое и не всегда долговечное, но популярность на такие крыши растет с каждым днем, т.к. их дизайнерские особенности не могут не удивить, а средняя масса 40 кг/м?.

Обязательно помнить, что крыша при расчетах выходит с каждой стороны дома на 0,5 м.

Все дополнительные воздействия можно распределить по регионам – 50 кг/м? на юге, 100 в центральной части и 200 на севере. Расчет производится от площади кровли, а не самого дома.

Расчет по данным, прописанным выше

Каждый ряд в кирпичной кладке имеет свое название: 1 тычковый ряд, 2 – ложковый ряд, 3 – наружная верста, 4 внутренняя верста, 5 – забутовочный ряд, 6 -горизонтальный шов, 7 – вертикальный продольный шов, 8 – вертикальный поперечный шов.

Для примера лучше взять дом правильной формы (прямоугольный), так как рассчитывать все стены в восьмигранном, или вовсе «художественном», варианте придется гораздо дольше, но исключительно по времени, а не по сложности. Пусть дом 10*12 м будет иметь 2 этажа, нижнее перекрытие у которых изготовлено из монолита, а сверху установлены плиты. Суммарная длина внутренних стен на 2-х этажах составляет 40 м. Высота потолков на каждом этаже 2,7 м. Вид кровли – шифер. Находится дом в центральной полосе.

Первым делом считается масса внешнего каркаса и суммируется с простенками, для этого нужно узнать сначала площадь, а попутно подсчитать и площадь опорной части:

Sкар=P*h, где P – это периметр дома, а h – суммарная высота 2-х этажей. Sкар=((10+12)*2)*(2,7*2)=44*5,4=237,6 м?.

Sстен=l*h, где l – суммарная длина простенков, а h – высота. Sстен=40*2,7=108 м?.

При подсчете опорной части потребуется вычислить площадь основания стен:

Sосн=P*y, где y – толщина стен. Sосн=44*0,6=26,4 м?.

Sстен=l*y. Sстен=40*0,15=6 м?.

Sсум=26,4+6=32,4 м? (суммарная площадь опоры)

Масса кирпичной кладки будет Sкар*940+Sстен*235=237,6*940+108*235= 223344+25380=248724 кг.

Масса перекрытий высчитывается при помощи формулы M=S*M1+S*M2, где М1 и М2 – масса соответствующих перекрытий на 1 м?.

S в данном случае берется за const = 120 м?. Тогда M=(120*500)+(120*300)=96000 кг

S кровли = 13*11=143 м?. M=143*50=7150 кг

M осадков = S кровли*100=143*100=14300 кг.

Если привести все к таблице, то выглядеть это будет так:

Общая масса показывает точное воздействие, которое оказывает масса дома на грунт под ним, но остается произвести расчет необходимой площади опоры. Перед расчетом следует помнить, что минимальный показатель устойчивости почвы (песчаник) имеет 20000 кг/м?, а масса фундамента идет из расчета 2400 кг/м?.

Итого 366174+110300=481174 кг – суммарная масса дома с фундаментом.

Из чего следует давление на фундамент 1 м? =481174/32,4=14851,049 кг/м?, что почти втрое меньше допустимого значения.

Используя вышеприведенный расчет фундамента, можно не только кирпичный дом подсчитать, но и любой другой, какой захочет душа. При изменении материалов поменяются только цифры, но формулы останутся без изменений.