Як виконати розрахунок фундаменту для будинку з цегли

Перед будівництвом в процесі проектування необхідно провести розрахунок фундаменту для будинку з цегли. Про важливість даного елементу для будівництва житла відомо всім, але мало хто знає, як правильно провести розрахунки. Ускладнюються вони для новачків тим, що фундаменти можуть бути різних конструкцій: пальові, стрічкові, монолітні, плитні. Тому розрахунок повинен проводитися дуже ретельно. Про те, як зробити розрахунок фундаменту під цегляний будинок, буде розказано нижче.

Що впливає на фундамент

На даний момент для будівництва цегляних будинків застосовують такі типи фундаменту: стрічковий, монолітний, плитний. Важливо відзначити, що дрібнозаглиблені стрічкові фундаменти, а також металеві (стовпчасті) заборонені при будівництві цегельних будинків, оскільки мають низьку міцність та не можуть витримати вагу всієї конструкції. У пошуках відповіді на питання, який фундамент краще будувати для цегельних будівель, слід враховувати кілька факторів:

• Тип грунту. Кожен грунт має свої фізико-механічні характеристики, які впливають на міцність будівлі.
• Регіон/район, в якому зводиться будинок. Від цього залежать природні фактори, які впливають а споруди, такі як глибина промерзання грунту, кількість опадів, вітер, перепади температури та інше.
• Місце будівництва. Під цим розуміють рельєф та перепади висот.
• Наявність/відсутність грунтових вод, їх глибина залягання.

Важливо відзначити той факт, що всі ці критерії складно прорахувати самостійно, навіть багато будівельників не можуть цього зробити. Тому необхідно звернутися в спеціальне архітектурне ательє, яке здійснить підрахунок глибини, а також потрібних матеріалів для фундаменту.

Опис видів фундаментів

Стрічковий фундамент найбільш популярний. Його рекомендують робити більшість будівельних фірм та окремих будівельників. Виготовляється він з бетонних блоків, каменів, цегли. Головним його достоїнством є швидкість спорудження. Він може забезпечити надійність і міцність. Саме тому його обирають більшість фірм і будівельників.

Крім того, саме така конструкція фундаменту істотно заощаджує ресурси при його будівництві і дозволяє зробити великий підвал в будинку. Подібні фундаменти роблять і під паркани з цегли або газобетонних блоків. У цьому випадку він просто незамінний, оскільки витримує великі навантаження й суттєво знижує вартість та час проведення робіт. Оскільки його будують тільки під несучі стіни, то він являє собою прямокутник, який розділений перегородками.

Фундамент на палях для цегляного будинку застосовується тільки у випадках, коли будівництво ведеться на сипучих грунтах, і в випадках, коли будинок необхідно підняти над рівнем землі. Такі грунти не можуть витримати масивного будівництва. Палі дозволяють рівномірно розподілити вагу будівлі, при цьому спираються на глибші грунтові шари, які більш стійкі.

Верхні кінці паль об'єднують бетонною стяжкою, на яку припадає навантаження стін. Незважаючи на те, що кількість матеріалів для такого фундаменту істотно менша, ніж для стрічкового, його вартість виходить дорожче через необхідність бурити грунт на велику глибину (при цьому необхідно залучати спеціальну техніку). Однак будинок на палях буде холоднішим, в порівнянні з іншими типами. Для цегляних будинків рекомендується робити основу буронабивною і залізобетонною. При цьому палі повинні бути досить широкими, і абсолютно під усіма цегляними стінами необхідно заливати бетонні стрічки, які їх об'єднають.

Відстань між палями повинна бути завжди однаковою. Саме це гарантує надійність і рівномірність при розподілі маси будинку. Вкрай не рекомендується використовувати фундамент з паль для цегляного двоповерхового будинку. В цьому випадку навантаження на грунт різко зростає, і він може не витримати всю конструкцію двоповерхового будинку.

Плитний фундамент під цегляний будинок є одним з найпростіших, але в той же час дорогих і надійних конструкцій. Для цього застосовують монолітні залізобетонні плити. Практично всі архітектори рекомендують його будівництво на більшості грунтів і рельєфів, під будь-яку конструкцію будинку. Цілісна ж/б плита може дуже довго перебувати під впливом великих навантажень, в тому числі і при зміщенні грунту (як з природних причин, так і по випадковим).

Монолітний фундамент заливається з бетону, який може посилюватися арматурою. Він досить дорогий, має тривалі терміни будувництва, однак він міцний. Його міцність дорівнює міцності плитного фундаменту. Тому цей тип рекомендований при наявності відповідних засобів і часу для будівництва.

Опис розрахунків, алгоритм

Перше, з чого слід починати - підрахунок маси конструкції будинку. Для цього потрібно знайти масу всіх стін окремо, масу перекриття, кроквяної системи і покрівельного матеріалу. Тут важливо врахувати масу меблів, речей, які будуть перебувати всередині будинку (наприклад, книги мають дуже велику масу), та інших дрібниць (облицювання, утеплювач). Рекомендується взяти запас близько 20-25% від отриманої цифри. Найпростіше це обчислюється за обсягом. Розрахувавши за розміром стін їх обсяг і знаючи питому вага цегли, легко знайти їх масу в кілограмах.

Після того, як є маса конструкції та опорна площа, необхідно знайти тиск, який чинить будівля на опорну площу. Для цього слід масу конструкції розділити на площу (кг / м2). Для зручності ці значення переводять в ньютон на метр квадратний. Наступний етап - вибір типу і глибини фундаменту. Це необхідно робити за довідковими даними для конкретного регіону. Завершує цей етап розрахунок маси. Передостанній етап - перевірка. Масу фундаменту складають з масою конструкції і ділять на площу будівлі. Так знаходять загальний тиск будівлі на грунт разом з фундаментом. Якщо значення близьке до допустимого, то переходять на наступний етап, якщо немає, то роблять перерахунок.

Останній етап - розрахунок матеріалів для будівництва. Залежно від типу обраного фундаменту та застосовуваних матеріалів, ними можуть бути бетон, залізобетон, цегла, камінь, плити (залізобетонні). Матеріали визначаються тільки за фінансовими можливостями людини. Так, наприклад, монтаж паль можна виконати з армованого бетону або цегли. При цьому вкрай важливо, щоб каміння/цегла не мали тріщин та були міцні. Після висихання бетон не повинен мати тріщини. Грамотно побудований фундамент повинен бути стійкий до перепадів температур.

Приклад розрахунку

Важливо. Приклад будинку має вигадані розміри, тип ґрунту. Він покликаний ознайомити з формулами розрахунку, а не є визначальним при будівництві конкретних об'єктів. Будинок одноповерховий, має розміри 9х12 м, висота стін - 5 м, також є одна несуча стіна всередині, міжкімнатні перегородки виконуються з гіпсокартону, площа даху складає 150 м2. Місце будівництва - Київська область.

Попередньо приймаються такі припущення: фундамент - стрічковий, глибина фундаменту може бути близько одного метра, ширина - 0,4 м, матеріал - бетон. Площа фундаменту (2 * 9 + 3 * 12) * 0,4 = 21,6 м2, при цьому сумарна довжина складе 2 * 9 + 3 * 12 = 54 м, а обсяг дорівнює 21,6 куба (так як глибина 1 м ). Питома вага залізобетону 2500 кг на куб, відповідно, маса складе 21,6 * 2500 = 54 т.

Обсяг стін дорівнює 54 (довжина стін) * 5 (висота стін) * 0,13 (товщина кладки в 2 цегли) = 35,1 куба. 1 куб цегляної кладки дорівнює приблизно 395 цеглин. Відповідно, маса стін дорівнює 35,1 * 395 * 3,4 (маса цегли) = 47,2 т. Розчин береться виходячи з розрахунку 0,6 куба на 3 кубічних метра кладки. 35,1 * 0,6 / 3 = 7 кубів. Маса розчину дорівнює 7 * 1,8 = 12,6 т.

Будь-яке будівництво завжди починають з розрахунку фундаменту. Саме це є першочерговим при зведенні цегляного будинку. Для розрахунку настійно рекомендується залучити будівельно-архітектурне бюро, фахівці якого виїдуть на місце, визначать тип ґрунту, враховуючи рельєф. При цьому розрахунок буде максимально точний. Однак вартість такої послуги може бути дорогою, тому нижче наводиться алгоритм розрахунку фундаменту під цегляний будинок.

Маса кроквяної конструкції повинна розраховуватися виходячи із матеріалу покриття, конструкції кроквяної системи. У прикладі застосовується маса, умовно рівна 10 т (в тому числі фронтони, дерев'яне перекриття), маса черепиці (кераміка) приблизно 8 т, також маса облицювальних та оздоблювальних матеріалів становить приблизно 25 т (скляння, двері, металева стяжка, штукатурка, утеплювачі, меблі).

Сумарна маса дорівнює 54 + 47,2 + 12,6 + 10 + 8 + 25 = 147,8 т. Снігове навантаження залежить від форми даху, тому приймемо її рівною 20 т. Разом 147,8 + 20 = 167,8 т. далі тиск на грунт визначається по площі фундаменту 167,8 / 21,6 = 7,7 т / м2. Потім йде перевірка за питомою довідковими таблицями. Якщо довідкове значення дорівнює або більше зазначеного, то розрахунок вірний.