Как рассчитать ширину фундамента?

• Что необходимо перед тем, как рассчитать фундамент
• Как определить тип грунта
• Универсальный подход
• От чего зависит ширина фундамента
• Как рассчитать ширину фундамента
• Отдельные советы из практики

Что необходимо перед тем, как рассчитать фундамент

Какой ширины должен быть фундамент? Этот вопрос занимает всех, кто начинает строительство дома. Определившись с типом фундамента, необходимо рассчитать для него все параметры. Под этим подразумевается, какая минимальная его ширина, на какую глубину нужно заливать фундамент, какой высоты делать его стенки, сколько арматуры потребуется и так далее.

Рассчитывая фундамент необходимо помнить, что он должен быть на 100 мм шире чем стены.

Для соблюдения этого требования нужно делать так, чтобы основание этого здания было достаточно прочным и крепким. Само по себе это не случится, и заливать фундамент необходимо со всей ответственностью, иной подход может привести к нежелательным последствиям. Именно по этой причине к расчету такого параметра, как ширина фундамента, необходимо подойти особо скрупулезно.

От чего будет зависеть эта величина? Во-первых, она зависит от толщины стен спроектированного строения. Берут за норму, что эта величина равняется ширине основания здания. Но такой подход далеко не всегда оправдан. Если рассматривать строительство блочных зданий, которые имеют толщину стен до 25 см, то при предъявлении к их фундаменту таких же требований и создании аналогичной толщины в 25 см они могут вдавится в грунт. Поэтому в данном случае ширина фундамента должна быть большей.

Виды фундамента.

Во-вторых, перед постройкой необходимо провести исследование грунта, на котором будет возводиться здание, и определить, на какую глубину нужно делать фундамент. После проведения этих исследований станет возможным определиться с типом фундамента, который будет использован в строительстве. Необходимо учесть все данные грунта, включая как глубину промерзания, так и его несущую способность. Эти значения повлияют на многие параметры, например, на то, сколько арматуры потребуется для фундамента.

Поскольку основание здания является настолько важной частью во всей возводимой конструкции, на его возведение тратится до 20% от средств, которые запланированы на все строительные работы по возведению сооружения. А это немало, поэтому требуется вычисление всех указанных параметров еще до начала работ.

Но прежде чем рассчитать данные для фундамента, необходимо определиться с типом грунта, в который будут заливать основу здания. Это первый шаг, который необходимо сделать в обязательном порядке, что позволит точно определить глубину заливки, высоту стенки основания здания, его толщину, количество арматуры, которая потребуется для таких работ. Без определения типа грунта рассчитать эти параметры правильно будет невозможно.

Как определить тип грунта

Схема устройства фундамента на торфе.

Как можно определить тип грунта, не прибегая к помощи специалистов? Для этого наберите с того участка земли, на котором планируете постройку, пригоршню земли и смочите ее водой. Из смеси, что у вас получится, скатайте полоску и загните ее кольцом. Такое вы сможете проделать, только если смесь будет из глины. В противном случае, она просто рассыплется у вас в руках. Если смесь состоит из суглинки, то изделие разломается на несколько частей.

Смесь из песка станет рассыпаться на множество мелких частей. Рассмотрите эти частицы. Если песчинки в ней не меньше чем 1,5 мм в диаметре, это означает, что возводить основу здания придется на песчаном грунте. Если выбранную смесь поместить в стакан и банку с водой и взболтать ее, то можно определить количество глины в грунте. Сильно замутненная вода при взбалтывании покажет, что в грунте содержит в себе очень много глины.

Определите глубину залегания подземных вод. Для этого подойдите к ближайшему колодцу и определите уровень воды в нем. Учитывайте разницу высоты между территорией, где находится такой колодец, и вашим участком. Так вы сможете делать расчет, насколько подземные воды близки к поверхности земли. После этого определите влажность грунта, для чего просто сделайте из него шарик и понаблюдайте за ним. Если шарик будет сохранять форму, значит, это влажный грунт, если нет – слабовлажный.

Все эти нехитрые манипуляции с землей можно делать и необходимо делать для того, чтобы определить, какой тип фундамента будет использован для строительства. Это позволит правильно рассчитать, какой фундамент, его габариты, количество арматуры и многое другое вам понадобится.

Универсальный подход

Схема видов ленточного фундамента.

Определив тип грунта, на котором будет возводиться здание, необходимо определиться с типом фундамента. Это второй шаг, который нужно проделать. Для разного грунта подойдет разный фундамент. Так, если участок под застройку находится на болотистой почве, насыщенной водой, подойдет монолитный плитный фундамент. Он предназначен для самых непрочных грунтов.

Свайный фундамент позволяет возводить здания на большинстве типов грунтов. Именно этот метод применялся в строительстве мостов, пирсов и маяков. Помимо свайного применяются свайно-винтовой и свайно-ростверковый фундаменты.

Еще один из типов оснований дома – это столбчатый фундамент. Столбчатый фундамент подойдет для легких небольших построек, но, несмотря на это, его можно применять на большинстве типов грунтов.

И, наконец, ленточный фундамент. Несмотря на свою дороговизну, данный тип фундамента отличается повышенной прочностью и подходит под любые типы грунта. При этом сам тип грунта непосредственно сказывается на цене постройки. Более дорогим он будет на неустойчивом, пучинистом грунте. Если грунт стабилен, тогда применяют его облегченный вариант – без серьезного заглубления. Данный вариант возведения основы здания является наиболее универсальным.

Какой бы вариант вы ни выбирали, необходимо исходить из того, что именно основание здания определяет, насколько долговечным и прочным будет все строение. Неверный выбор, неумение рассчитать все необходимые данные с наибольшей вероятностью приведет к нарушению его целостности и перекосам.

От чего зависит ширина фундамента

Схема мелкозаглубленного фундамента.

Для удобства следует остановиться на последнем типе фундамента – ленточном. Для ленточного фундамента должен быть проведен расчет необходимого количества арматуры, его глубины, высоты его стен. Исходят из того, что он является наиболее универсальный и подходит для большинства типов грунта и построек. И прежде чем возводить основу здания, необходимо рассчитать его основные параметры, одним из которых является ширина. Она связана напрямую с площадью подошвы основания, с толщиной несущей стены на ленте фундамента.

Чтобы рассчитать площадь подошвы ленточного фундамента, необходимо исходить из полученных данных о типе грунта и его несущей способности и определить показатели по величине нагрузки от самого строения. Минимальная величина ширины фундамента будет вычисляться исходя из общего значения площади. Для того чтобы делать определение значения толщины несущих стен, необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен.

Что касается такого параметра, как количество арматуры, которое используется в бетонном монолите и от которого зависит ширина фундамента, то стоит принять во внимание, что арматура оказывает свое положительное влияние только в сочетании с бетоном. Именно поэтому делать укладку арматуры необходимо в виде продольных прутьев, а расстояние между этими прутьями должно быть не менее 200 мм.

Как рассчитать ширину фундамента

Таблица ширины фундамента относительно стены.

Третий шаг – непосредственно сам расчет ширины основания здания. Для начала необходимо делать расчет ширины фундамента, взяв за отправную величину площадь подошвы основания здания. Расчет проводится для ленточного фундамента. Предположим, что минимальная величина площади подошвы (S) основания здания равна 5 м2. При этом параметры постройки, под которую будут заливать фундамент, составляет ширина (H) – 6м, длина (L) – 9 м. Ширина ленты будет величиной неизвестной, принимаемой для расчетов за Х. Эту неизвестную величину можно рассчитать по формуле: 2LX+2X(6-2X)=S.

Подставляя известные величины, получаем следующее квадратное уравнение: 18Х+12Х-4Х2=5. Решение квадратного уравнения происходит через дискриминант, получаем два значения величины Х: Х1=7,3, Х2=0,17. Из полученных двух значений необходимо выбрать то, которое подходит. Это значит, что минимальная допустимая ширина ленты фундамента будет 170 мм. Данное значение является приблизительным и служит в качестве ориентира для последующих вычислений.

Схема свайного фундамента.

Второй расчет нужно проводить исходя из того, что изначально известна толщина стен. Предположим, что проект дома содержит в себе условие, при котором несущие стены определены толщиной в 300 мм. Если сравнить с полученной ориентировочной величиной ленты фундамента в 170 мм, значение толщины стены на 40% больше. Выше указывалось, что при определении значения толщины несущих стен необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен. Расчетное значение толщины фундамента составляет 100+300+400 мм. Запас полученного значения ширины фундамента: 0,4:0,17?100-100=135%.

Четвертый шаг: должен быть произведен расчет необходимого количества арматуры для ленточного фундамента. Полученные результаты необходимо скорректировать или перепроверить, определив возможность установки необходимого количества арматуры в основание фундамента полученных габаритов. Исходя из практики и требований, для ленточных фундаментов должен быть использован диаметр арматуры в 12-16 мм. Нужно вычислить тот процент площади в поперечном сечении ленты, который отведен для арматуры. Но сначала нужно определить саму площадь поперечного сечения ленты.

Следует использовать таблицу, а также данные, при которых значение арматуры занимает не более одной тысячной площади сечения ленты. Высоту ленты, величина которой зависит от исходных данных в проекте, принимаем за 80 см. Площадь поперечного сечения находим из произведения 40 см?80см=3200см2. Это значит, что одна тысячная от этого значения будет составлять 3,2 см2. Исходя из таблицы можно сделать заключение, что данный расчет справедлив, если в основании здание в сечении ленты используется 4 прута арматуры, диаметр каждого из которых не более 12 мм.

Отдельные советы из практики

Данные, полученные в практике, показывают, что если здание возводится на пучинистых грунтах и принято решение об использовании мелкозаглубленного фундамента, строитель не должен делать значительную глубину основания здания, то его необходимо выполнять единым железобетонным монолитом в виде рамы. Это нужно делать для того, чтобы во время движения грунта такая конструкция двигалась единым монолитом. Это позволит избежать трещин и разрушения здания.

Схема монолитного плитного фундамента.

Если строительство происходит на непучинистых грунтах, связывать весь фундамент в единую рамку нет необходимости. При этом ту часть фундамента, которая используется под внутренние стены, можно оставить без арматуры.

Если стены несущие, то под ними опора должна быть больше ширины этих стен. Минимальная ширина фундамента в любом случае не может быть меньше ширины той стены, которая опирается на него. Для точного определения ширины основания здания применяйте подробные расчеты всех складывающих эту величину элементов.

Можно применить одно простое правило при возведении фундамента: чем прочнее основание, тем долговечнее здания. Но выше указывалось, что фундамент, который возводится по допустимым нормам, требует до 20% всех средств, планируемых на строительство здания. Продолжая усиливать основание, вы значительно увеличите стоимость всей постройки. Потратив большие деньги на проект, вы будете наблюдать его меньшую стоимость. Это не самый лучший подход к вложению денег. Не факт, что вы будете достраивать свой дом, возводить очередные этажи.

Такие вопросы решаются проще методом усиления фундамента, если это потребуется. А закладывать заранее большой запас прочности, в разы превышающие требуемые параметры для фундамента, – излишняя трата денег. Значительно лучше, если вы проведете правильные расчеты.