Расчет фундамента для кирпичного дома

Строительство любого дома начинают с определения типа и размеров фундамента. От прочности основания зависит целостность и долговечность всего здания. Кирпичный жилой дом обычно возводят на ленточном монолитном основании. При таком способе закладки проектные и монтажные работы производят самостоятельно.

Чтобы выполнить расчет фундамента дома из кирпича, необходимо определить постоянные и временные нагрузки, которые действуют на его конструкцию и поверхность земли. Нижняя отметка закладки ленточного основания зависит от плотности грунта, его состава, глубины промерзания и уровня подземных вод на участке.

Определение глубины закладки фундамента

Для определения глубины основания необходимо установить тип грунта на участке, что делают методом бурения глубоких шурфов в нескольких местах строительной площадки. По составу и влажности определяют его несущую способность.

Несущая способность естественного грунта:

• Пылеватый песок, насыщенные влагой – 1 кгс/см2;
• Песок мелкой и средней фракции – 2–2,5 кгс/см2;
• Песок крупной фракции и гравелистые – 3–3,5 кгс/см2;
• Гравий – 4–5 кгс/см2;
• Твердые и полутвердые пылевато-глинистые – 1–3 кгс/м2.

Если извлеченная из шурфа земля имеет однородную структуру (песчаную или глинистую) и низкую увлажненность, то несущая способность будет в пределах 2 кгс/м2. При такой структуре почвы глубина траншеи для закладки фундамента не превышает 1 м.

Важно! Чтобы избежать перекоса и деформации железобетонной ленты от вспучивания влажной почвы в зимний период, ее следует заглубить ниже отметки промерзания на 20–30 см. Часть монолитного основания должна возвышаться над нулевой отметкой на 20–30 см из-за его возможного проседания в первый год после начала эксплуатации.

Глубина промерзания в разных климатических зонах колеблется от 0,7 до 2,1 м. В южных областях уровень промерзания составляет – 0,7–1,0 м; в средней полосе – 1,2–1,5 м; в северных районах свыше 2 м.

Если стройплощадка расположена в средней полосе, а водоносный слой находится выше глубины промерзания, то для расчета фундамента дома из кирпича высоту принимают – 1,2+0,3+0,3=1,8 м.

Фундамент на сваях для кирпичного дома

Он способен передать нагрузку от дома тем слоям грунта, которые более твердые, чем залегающие на поверхности. Именно поэтому такое основание устанавливается на тех почвах, которые осыпаются и являются неустойчивыми, так как они не смогут выдержать вес кирпичного дома. Идеально свайный фундамент подойдет и для прочного грунта. Его использование в таких условиях обуславливается меньшими затратами на монтаж и материалы. Для создания свайного основания понадобится арендовать технику для бурения скважин и установки свай.

На данный момент существует огромное количество разнообразных свайных оснований в зависимости от типа используемых свай и их монтажа. Для кирпичного дома самым удачным вариантом станет железобетонный фундамент с буронабивными сваями с широкой подошвой. Для его монтажа необходимо выполнить следующие шаги:

1. Расчистка фундамента, снятие дерна и разметка тех мест, где будут установлены сваи в соответствии с планом.
2. Выемка грунта на размеченных под сваи местах.
3. Бурение скважин под сваи ручным буром или при помощи специализированной техники.
4. Подготовка армирующего каркаса путем сваривания между собой нескольких арматурных прутьев. Армирующий каркас делается выше уровня земли приблизительно на 30 см. Это необходимо, чтобы далее можно было установить на нем ростверк.

Расчет постоянных нагрузок

К постоянным относятся нагрузки от строительных конструкций здания, отделочных и изоляционных материалов, сантехнических приборов, инженерных систем, мебели и бытовой техники, людей и животных.

Напряжение от строительных конструкций можно подсчитать по сметной документации к проекту дома или по усредненным значениям удельного веса 1 м2 стен, перекрытий и кровельного материала.

Для прикидочного расчета массы кирпичного одноэтажного дома 6х9 м, высотой 2,5 м, с одной продольной перегородкой и кровлей из керамической черепицы, берут максимальные значения удельного веса строительных конструкций.

Важно! Постоянная нагрузка на фундамент здания составит: 90 045 кг = 19845 + 54000 + 6480 + 9720 где, 19845 кг = 73,5 м2 х 270 кг/м2 – напряжение от стен, которое определяют по их суммарной площади – (6 + 9)х2х2,5 + 9х2,5 = 73,5 м2, умноженной на вес кирпичной стены толщиной 15 см –270 кг/м2.

54000 кг = 108 м2 х 500 кг/м2 – масса цокольного и чердачного перекрытий из расчета их площади – 6х9х2 = 108 м2, умноженной на вес железобетонного перекрытия – 500 кг/м2.

6480 кг = 81 м2 х 80 кг/м2 – вес кровли, рассчитанный по площади скатов крыши – 9х4,5х2=81 м2, умноженной на вес кровли из черепицы – 80 кг/м2.

9720 кг = 54 м2 х 180 кг/м2 – полезная нагрузка от внутреннего наполнения дома – произведение общей площади на максимально возможную полезную нагрузку – 180 кг/м2.

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 кг\м².

Черепица керамическая – аналог керамического (красного) кирпича с условной массой 80 кг\м². 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/м². 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/м².

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

Все дополнительные воздействия можно распределить по регионам – 50 кг/м² на юге, 100 в центральной части и 200 на севере. Расчет производится от площади кровли, а не самого дома.

Расчет сезонных нагрузок

Масса снежного покрова создает временное напряжение на площадь основания дома.

Чтобы определить его численное значение, площадь скатов кровельного покрытия умножают на максимально возможный вес снежного покрова для данной климатической зоны.

• Площадь кровли: 9х4,5х2 = 81 м2.
• Величина снежного покрова для зоны с умеренным климатом – 100 кг/м2.
• Поправочный коэффициент для крыши с уклоном 300 – 0,86.
• Снежная масса составит: 81 х 100 х 0,86 = 6966 кг.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Мелкозаглубленный ленточный фундамент (рис. 1) сооружают в том случае, если в доме планируют сделать подвал. Всю работу по его строительству можно поделить на следующие этапы:

1. Размечается площадка.
2. Выкапываются траншеи.
3. Возводится опалубка.
4. Заливается раствор.

Рисунок 2. Схема заглубленного ленточного фундамента.

Разметку производят веревкой с колышками, а по произведенной разметке копаются траншеи. Их глубина — 80-100 см. Места для траншей нужно размечать так, чтобы фундамент проходил под каждой стеной дома.

На дно готовой траншеи насыпают тонкий слой щебенки и тщательно его утрамбовывают. Затем насыпается песок и тоже утрамбовывается. После этого сооружают опалубку и внутри нее монтируют силовой каркас. Арматуру рекомендуется брать толщиной 10-12 мм и связывать ее вязальной проволокой. Шаг должен составлять 25 или 30 см.

Изнутри опалубка прокладывается рубероидом или толстым полиэтиленом, чтобы при высыхании бетона вода не уходила в землю. Это сильно снижает прочность основания.

После того как установлена опалубка и произведено армирование, можно начинать заливку раствора. Он приготавливается в соотношении 1 часть цемента на 3 части песка и 5 частей щебня. Рекомендуемая марка цемента — М400, а песок должен быть крупный или средний речной, промытый. Приготавливать раствор лучше всего в бетономешалке, так как его количества должно хватить для того, чтобы залить фундамент сразу, за один раз. Заливка основания по частям плохо отражается на его прочности. Рекомендуется применять вибратор, чтобы раствор хорошо разошелся между прутьями силового каркаса. При отсутствии вибратора раствор многократно протыкается штыком лопаты по всей длине залитой ленты.

Рисунок 3. Схема плитного фундамента с ребрами жесткости для пучинистых грунтов.

После того как раствор залит, он должен высыхать в течение 4-6 недель. В это время бетонную ленту не следует оставлять без внимания. В дождь ее необходимо накрывать полиэтиленом, а если погода жаркая, бетон покрывают мокрой тканью.

Как только бетон высохнет, можно начинать строительство дома. Между бетоном и первым рядом кирпичной кладки надо проложить гидроизоляцию из двух слоев рубероида.

Влага из бетона не будет проникать в кирпич.

Вернуться к оглавлению

Расчетный вес фундамента

Площадь основания при ширине ленты 400 мм составит: (9+6)х2(периметр дома) х 0,4 + 9(длина внутренней стены) х 0,4= 15,6 м2 = 156000 см2.

Объем ленточного фундамента при максимальной глубине закладки – 1,5 м и высотой над нулевой отметкой 0,3 м: 15,6 х 1,8 = 28,08 м3.

Расчетный вес при плотности железобетона 2500 кг/м3: 28,08 х 2500 = 70200 кг. Поэтапный расчет фундамента дома из кирпича позволяет определить суммарный вес всех строительных конструкций с постоянными и временными нагрузками: 90045 + 6966 + 70200 = 167211 кг = 167,2 т.

Как усилить фундамент для кирпичного дома

В ситуации, когда фундамент уже готов и принято решение сменить материал дома на кирпич или дом приобретен, но наблюдаются трещины на стенах, можно произвести усиление фундамента. Самый простой способ – это увеличение площади основания, но возможны и другие варианты:

• Метод усиления с помощью инъекций. Для осуществления этого метода вокруг цоколя убирается грунт и специальной цементной пушкой раствор набрызгивается на стенку основания.
• Свайное усиление представляет собой установку свай около фундамента.
• Усиление с помощью обоймы из железобетона. Этот способ представляет собой выполнение опалубки по всему периметру фундамента, установка в нее армирующего каркаса и заливка бетоном.

  

• Устройство защитных стенок. Выполнение с внешней стороны фундамента дополнительной бетонной стенки.
• Метод уширения подошвы. Он производится также, как и в предыдущем случае, но стенка увеличивается на 50 – 100 см.

Общая нагрузка на площадь основания (грунта)

Чтобы рассчитать нагрузку на грунт, которую будет оказывать кирпичный дом на ленточном фундаменте, необходимо узнать соотношение суммарного веса дома со всеми нагрузками к опорной площади фундамента в см2.

167211 кг / 156000 см2 = 1,07 кг/см2

Расчетное отношение должно быть меньше табличного значения несущей способности грунта участка строительства. Минимальное табличное значение для мелкопесчаного грунта – 2 кгс/см2.

При 20% запасе прочности расчетная нагрузка на грунт составит – 1,3 кг/см2, что значительно меньше контрольной величины.

Строительство домов

В процессе строительства дома из кирпича, главным вопросом выступает тип фундамента, на котором он будет возводиться. Существует несколько разновидностей фундамента, каждый из которых применяется для определенной местности. О том какой тип фундамента выбрать для кирпичного дома и как его обустроить поговорим далее.

Оглавление:

1. Какой фундамент под кирпичный дом выбрать: разновидности фундаментов
2. Особенности расчета фундамента под кирпичный дом
3. Реставрация и устройство фундамента под кирпичный дом
4. Строительство фундамента под кирпичный дом

Какой фундамент под кирпичный дом выбрать: разновидности фундаментов

Процесс выбора фундамента под кирпичный дом должен осуществляться с особой серьезностью. Так как именно от фундамента зависит долговечность и прочность всего здания. Существует несколько факторов, от которых зависит тип фундамента под здание. Среди них выделяют:

• тип почвы;
• глубину ее промерзания;
• климатические условия региона;
• нагрузку от здания;
• количество этажей в доме;
• финансовые возможности хозяев и т.д.

Предлагаем ознакомиться с особенностями разных фундаментов, которые подходят для возведения на их основе кирпичного дома.

1. Фундамент ленточного типа.

Стандартный и самый распространенный тип фундамента — ленточный. Для его изготовления используется как бетонный раствор, так и непосредственно кирпич. Существует два варианта ленточного фундамента:

• фундамент мелкого заложения;
• фундамент глубокого заложения.

Более дешевым и простым в обустройстве является первый вариант фундамента. Однако, он подходит не для всех домов, так как способен выдерживать небольшие нагрузки. Для одноэтажного кирпичного дома, который располагается на почве, с высоким уровнем заложения грунтовых вод — это идеальный вариант.

Второй вариант ленточного фундамента обойдется его хозяевам довольно дорого, так как для его заливки потребуется бетонный раствор. Глубина такого фундамента составляет более одного метра, а потому, расходы на рытье котлована и на его заливку увеличиваются в два и даже три раза.

Среди преимуществ ленточного фундамента отметим:

• прочное основание позволяет равномерно распределять общую нагрузку от здания;
• высокий уровень надежности и долговечности, длительность эксплуатации такого фундамента составляет более 50-ти лет.

Среди недостатков отметим:

• большое количество временных, физических и материальных ресурсов, необходимых для возведения фундамента;
• ограниченные возможности в выборе архитектурной формы строения;
• подходит для определенного типа почвы.

2. Характеристика свайного фундамента под кирпичный дом.

Если здание отличается небольшими размерами и состоит из одного этажа, то оптимальным решением станет сооружения фундамента на сваях. Данный вариант, во сравнению с ленточным, обустраивается довольно быстро и отличается доступной стоимостью.

Кроме того, монтаж свайно-винтового фундамента позволяет обустроить дом из кирпича на участке любой сложности, даже при наличии значительных перепадов по высоте. Винтовой сваей называют пустую стальную трубу, на конечном участке которой располагается наконечник с лопастями, которые позволяют с легкостью заглубить сваю в почву. Каждая из свай углубляется на определенную глубину, главное, чтобы конечный результат позволил получить идеально ровную поверхность дома.

Среди преимуществ свайных фундаментов отмечают:

• доступную стоимость;
• легкость монтажа;
• быстроту установки;
• возможность выдерживать достаточно высокие нагрузки;
• выравнивание поверхности;
• возможность использовать сваи несколько раз.

Среди недостатков таких фундаментов отмечают:

• возможность усадки уже построенного здания;
• рекомендации к использованию только для малоэтажного строительства;
• необходимость в проведении очень точных расчетов.

3. Свайный фундамент буронабивного типа.

Данный вариант также подходит для строительства на его основе кирпичного дома. Его применение актуально в том случае, если в почве содержится очень большое количество воды. В состав фундамента входят сваи и ростверк, который соединяет их в единую композицию. Для монтажа несущих частей фундамента рекомендуем выбирать опорные точки, расположенные на углах и местах пересечения стен между собой.

Проверочный расчет

Запас прочности фундамента позволяет сэкономить материалы и средства на его возведении. Для проверочного расчета уменьшают ширину ленты на 15 см.

Итак:

• Опорная площадь основания составит: (9+6)х2х0,25 + 9х0,25 = 9,75 м2 = 97500 см2
• Объем фундамента: 9,75х1,8 = 17,55 м3
• Расчетный вес фундамента: 17,55х2500 = 43875 кг
• Общий вес постройки: 90045 + 6966 +43875 = 140886 кг
• Нагрузка на грунт: 140886 кг / 97500 см2 = 1,45 кг/см2

Рекомендуемое к просмотру видео:

С запасом прочности в 20% расчетная нагрузка составит – 1,74 кг/см2. Эта величина меньше контрольной. Расчет может быть принят за основу. Видео: Уточняющий расчет нагрузки строительной конструкции на грунт основания позволил сэкономить 10,53 м3 бетона и уменьшить затраты на армирование.

Проверка и корректировка размеров фундамента

Исходя из полученных расчетных данных, для экономии средств, целесообразно уменьшить размеры фундамента. Будем поэтапно искать оптимальный вариант.

Уменьшаем ширину фундамента на 15 см (т.е. принимаем ширину 25 см), при этом площадь подошвы фундамента будет составлять 13,4 м 2 .

Определяем Р, которое будет составлять: 238,0 / 13,4 м2 = 17,76 т/м 2 , что несколько превышает допустимое Р=16,0 т/м 2 .

В связи с уменьшением веса фундамента, проведем уточненную проверку Р. Вес фундамента при ширине подошвы — 25 см составит 53,5 х 0,25 х 1,0 х 2,5 = 33,4 т. При этом суммарный вес дома с нагрузками будет 238 — 53,5 + 33,4 = 217,9 т.

Определяем Р — 217,9 / 13,4 = 16,26 т/м2. Эта величина так же выше контрольной контрольной — 16,0 т/м2.

Значит, необходимо увеличть ширину фундамента. Возьмем ширину 0,3 м. Тогда площадь фундамента будет 53,5 х 0,3 = 16,05 м 2 . Вес фундамента = 53,5 х 0,3 х 1 х 2,5 = 224,63 т. Удельное давление Р = 224,64 / 16,05 = 14 т/м 2 . Данная величина полностью удовлетворяет контрольной. Полученные результаты расчета могут считаться окончательными.