Как правильно сделать расчет фундамента для дома?

Газобетон как стройматериал во многом превосходит традиционные кирпич, бетон и дерево, особенно при применении в индивидуальном строительстве. Его преимущества – дешевизна производства, транспортировки и хранения, укладки, обработки и эксплуатации, высокие теплоизоляционные характеристики, хорошие показатели влагонепроницаемости и морозоустойчивости, небольшой вес и высокая прочность при низкой плотности. Но современные материалы требуют точности в использовании, и расчет фундамента под дом – одно из условий эффективного применения газо- или пенобетона в строительном секторе.

Строительство фундамента: преимущества и недостатки конструкции для газобетонного здания

Идеальным основанием для газобетонного здания считается монолитный ленточный фундамент – он равномерно распределяет нагрузку от веса дома по поверхности бетонной ленты, а в случае газобетонного сооружения такое основание можно сделать мелкозаглубленным, то есть, более дешевым, но не менее прочным, чем фундамент глубокого заложения.

Преимущества газобетона в индивидуальном секторе проявляются ярче, чем в промышленном строительстве, и это благодаря следующим положительным свойствам:

1. Газобетон – превосходный теплоизолятор, даже если он используется не только для возведения стен, но и самого фундамента под дом из газобетона. Удержание тепла способствует повышению энергосбережения, а значит – экономии на отопительные расходы;
2. Строительные блоки под газобетонный дом имеют высокую точность размеров и минимальные погрешности, включая отклонения в размерах системы «гребень-паз», которая позволяет строить идеально ровные стены без постоянного контроля уровнем, отвесом или нивелиром. Работа с газоблоками по силам даже неопытному начинающему строителю. Высокая скорость укладки блоков также достигается точными размерами и внушительными габаритами изделий – стандартный размер газобетонного изделия – 200 х 200 х 600 мм;
3. Здание из газобетона всегда будет поддерживать оптимальный микроклимат в помещениях, так как высокие показатели паро- и воздухонепроницаемости создают для этого максимально благоприятные условия;
4. Пожаробезопасность и экологичность компонентов строительного изделия;
5. Но основное достоинство газобетона – его маленький удельный вес, который позволяет применять для сооружений любые фундаменты, и выбор конструкции будет зависеть не от параметров дома, а от других факторов – свойств грунта, климатических и сейсмических условий в регионе, и т.д. Легкий вес – это невысокая нагрузка на основание любой конструкции, будь то фундамент из кирпича или столбов.

Из недостатков использования газобетона в частном строительстве следует отметить необходимость защиты стен от погодных условий: это делается обустройством дополнительной тепло-и гидроизоляции совместно с декоративной отделкой стен.

Правильный и точный расчет нагрузок на материал фундамента

Проводя расчет фундамента под кирпичный дом, нужно узнать параметры нагрузки от массы строения, включая мебель, вес жильцов, бытовой техники, коммуникаций, и т.д. Предварительные расчеты заключаются в вычислении площади стен дома плюс площади перекрытий и крыши. Затем каждое значение площади отдельной конструкции нужно умножить на удельный вес стройматериалов этой конструкции – эти параметры указаны в таблицах ниже:

Как выбрать тип конструкции фундамента

При решении, какой фундамент выбрать, обычно сталкиваются два разных мнения: выбрать конструкцию монолитной и глубокозаглубленной основы, или предпочесть легкое основание под домики из дерева или других легких стройматериалов. В любом случае правильное решение лежит в практической плоскости: нужно учесть и свойства грунта, и массу сооружения, и величину допустимой нагрузки на фундамент, и многие другие факторы, которые повлияют на правильный расчет фундамента под дом из бруса или из газобетона.

Неоспоримо одно – на непучинистой скалистой или песчаной почве оптимальным выбором будет монолитный плитный фундамент небольшой толщины (≤ 200 мм), для остальных домов нудно рассчитывать нагрузочную способность основания. Таблица наглядно отражает справочные данные по сопротивлению тех или иных типов грунта:

Разные решения конструкций основания для дома из газоблоков

Проблема строительства и выбора фундамента под деревянный дом или дом из более тяжелых стройматериалов возникнет на глинистом или суглинистом грунтах. Эти типы грунта плохо пропускают воду, поэтому морозное пучение будет сильно сказываться на фундаменте, который должен выдерживать любые нагрузки, в том числе и такие. Поэтому выбор основания однозначен – это должен быть только монолитный фундамент ленточного типа, который заглубляется ниже точки промерзания грунта. Также в некоторых случаях можно возводить комбинированное основание – бетонную ленту плюс закладку ж/б плиты, причем такой фундамент должен погружаться ниже глубины промерзания почвы по периметру всей плиты.

Также основание может быть сборным – из блоков ФБС заводского производства. Быстрая сборка из готовых изделий сокращает время строительства, а значит, и строительную смету. Для газобетонных зданий сборное основание применять нет смысла, так как они рассчитаны на высокие нагрузки. Кроме того, фундамент из ФБС изделий нужно дополнительно гидроизолировать, что сделает конструкцию еще дороже. Данные из таблицы ниже можно использовать, чтобы провести расчет столбчатого фундамента по удельной массе, или любого другого типа основания:

Практический расчет фундамента ленточного типа

Возводя газобетонный частный дом, основную массу математических расчётов придется проводить своими силами, исходя из справочных данных, и расчет ленточного фундамента – тоже. Помня, что от качества строительства и надежности основания будет зависеть длительность эксплуатации всего жилья, расчеты следует проводить с максимальной точностью. На практическом примере подробно разберем самый простой вариант методологии расчета фундамента ленточного типа для газобетонного строения.

Допустим, вам требуется построить свой дом в один этаж, стройматериал для стен – газобетонные блоки, размеры дома 10 х 9 метров, грунт – глина. Для начала расчетов потребуются следующая информация:

1. Региональная глубина промерзания почвы – 80 см;
2. Глубина от нулевого уровня стройки до точки залегания грунтовых вод ≤ 2 метров;
3. Общая масса дома со всеми внутренними узлами, конструкциями, мебелью, и т.д. – без фундамента M₁ – 55500 кг.

Пользуясь начальными данными, можно определить примерные параметры основания (уточнять будем позже): вся длина L периметра фундамента вместе с центральной перегородкой – 47 метров; ширина монолитной бетонной ленты R – 40 см (0,4 метра) м; высота основания H – 80 см (0,8 метра).

Площадь днища основания ленты S рассчитывается простым вычитанием внутренней площади (8,2 х 9,2 = 75,44 м²) из площади всего здания (9 х 10 = 90 м²). Затем к результату нужно прибавить площадь перегородки (0,4 х 8,2 = 3,28 м²): S = 90 – 75,44 + 3,28 = 17,84 м². Значения 8,2 м и 9,2 м – это результат вычитания ширины ленты (0,4 метра) из размеров наружного периметра (9 и 10 метров).

Объем ленты рассчитывается следующим образом: V = S х H = 17,84 х 0,8 = 14,272 м³.

Для заливки ленты требуется брать бетон марки не меньше M 150. Удельная масса бетона марки M 150 в соответствии с ГОСТ равняется 2500 кг/м³, поэтому можно легко вычислить общую массу бетонной ленты, которая будет равна: M₂ = 14,272×2500 = 35,680 кг.

Следовательно, масса всего строения дома и фундамента будет равняться: M = M₁ + M₂ = 55,5 + 35,68 = 91180 кг.

К результату (91180 кг) прибавляется нагрузка от бытовой техники, инженерных коммуникаций, веса жильцов, мебели и т.д. Результат будет равен (с запасом) общей площади жилья, помноженной на 180 кг/м²: M_нагр = 90 х 180 = 16200 кг.

Общая масса строения, включая перечисленные выше нагрузки, будет равна: M_общ = M + M_нагр = 91,18 + 16,2 = 107380 кг.

Но этих математических расчетов недостаточно: требуется проверить вычисленные основания на их практическую пригодность. Что для этого понадобится сделать: сравниваем параметры удельного давления на почву под основанием (P) с вычисленным сопротивлением почвы R (результат измеряется т/м² или кг/м²). Метод сравнения прост: общую массу дома нужно разделить на площадь нижней части фундамента (подошвы): P = M_общ / S = 107,38 / 17,84 = 6019 кг/м².

Параметр сопротивления почвы R для глинистого грунта справочно принимается как 10000 кг/м². Чтобы у основания дома существовал запас по прочности, необходимо соблюдать следующее условие: значение R должно быть больше параметра P на 15-20%. После того, как все требуемые расчеты для ленточного основания сделаны, становится очевидно, что соотношение величин P и R в нашем примере равняется 7,22 к 10, а это значит, что что сопротивление грунта под подошвой фундамента значительно больше, чем нагрузка на саму конструкцию. Из этого соотношения следует, что самое важное условие по соблюдения прочности и надежности ленты основания дома выполнено, и размеры фундамента в самом начале расчетов выбраны верно.

Тип фундамента
вариант 1	вариант 5
вариант 2	вариант 6
вариант 3	вариант 7
вариант 4	вариант 8
Размеры фундамента
Ширина, мм.
Длина, мм.
Высота, мм.
Толщина, мм.
Размер, мм.
Арматура
Горизонтальные ряды	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Вертикальные стержни	0 1 2 3 4 5
Соединительные стержни	0 1 2 3 4 5
Шаг
Диаметр арматуры	6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28
Опалубка
Толщина доски для опалубки, мм.
Длина доски, мм.
Ширина доски, мм.
Состав бетона
Вес одного мешка, кг.
Мешков на 1 кубометр бетона
Пропорции бетона по весу
Цемент
Песок
Щебень
Стоимость строительных материалов
Цемент (за мешок)
Песок (за 1 тонну)
Щебень (за 1 тонну)
Доска (за 1 кубометр)
Арматура (за 1 тонну)