Расчет фундамента для двухэтажного дома проект 55-60(с изменениями)

Какой фундамент под двухэтажный дом лучше, расчёт глубины и его толщина

Фундамент в строительстве является основой для крепкого и долговечного дома, устойчивого к погодным и сейсмическим условиям. От особенностей его исполнения, материалов и качества материалов, зависит долговечность всего сооружения. Далее, будут рассмотрены различные виды фундаментов, рекомендации относительно расчётов по установке, глубине и ширине. Будут даны рекомендации, благодаря которым клиент сможет определиться, какой тип фундамента подходит именно ему.

Варианты строительства фундамента

Фундаменты могут отличаться материалами, которые используются для их возведения, глубиной, а также способом исполнения. Именно по способу исполнения разделяют их виды:

Устройство столбчатого фундамента

Виды свайного фундамента

При первом типе сваи вбиваются непосредственно в грунт, где сосредотачивается нагрузка: углы, пересечения стен. Длина таких свай может быть несколько метров. Это обуславливается тем, что основная нагрузка передаётся боковой частью опоры.
2. Подпорный тип фундамента устанавливаться на малую глубину, но с меньшими интервалами, чем висячий.
Стоит ли делать свайный фундамент под двухэтажный дом определяется несколькими параметрами. Основной параметр, это тип грунта, второй – материал дома.
Ленточный фундамент – самый удобный тип для постройки малогабаритных домов. Для его монтажа используется блочный тип закладки или цельная бетонная лента. Такая конструкция проста и не подвержена разрушению. Базовые блоки могут быть заполненные или облегчённые (пустотелые), в зависимости от требований всей конструкции. Преимущество его в том, что дома из газобетона построенные на таком основании отличаются долговечностью и устойчивостью к движению почвы. Кроме этого, ленточный фундамент можно устанавливать на минимальной глубине, что делает строительство независимым от геодезических показателей.

Ленточный фундамент и его устройство

Устройство монолитного основания

Выбор конкретного типа фундамента для двухэтажного дома зависит от пожеланий клиента, особенностей местности и архитектурного плана. Но при этом есть рекомендации относительно выбора наилучшего варианта, с точки зрения долговечности, лёгкости монтажа и сохранения бюджета.

Устройство столбчатого фундамента

Расчет фундамента

Возведение любого дома начинается с расчета фундамента, он является опорой для всей вышележащей конструкции и оттого насколько качественно его смонтировали, зависит долговечность всего сооружения. Принимая решение о выполнении работ по созданию основания своими руками, важно не допустить ошибок при начальных вычислениях и тем более не нужно пытаться сэкономить на материалах. Помните, что грамотно спроектированный фундамент — залог вашей безопасности.

предполагаемые габариты фундамента;
марку арматуры на выбор;
марку бетона.

Определение глубины для двухэтажного дома

Для определения глубины фундамента высчитывается не только вид грунта и высота водоносных слоев, но и точка промерзания почвы. В частности разделяется несколько типов грунта:

Пучнистые – это мелкий песчаник, суглинок и другие нетяжелые составы.
Непучнистые – это полускальные и скальные породы.
Слабопучнистые считаются более тяжелыми. Сюда входят гравелистые (крупные и среднекрупные), а также крупнообломочные грунты.

Важно! Ленточный фундамент для двухэтажного дома на слабопучнистых грунтах отнимет не только силы, но и финансы. Поэтому лучше выбрать любой другой тип фундамента

Высота подхода грунтовых водоносных слоев также влияет на то, какие размеры будет иметь фундамент для двухэтажного дома. В случае близкого нахождения точки выхода при наличии пучнистой почвы, глубина должна быть как можно меньше. А такое сочетание грозит большими затратами и выбором нестандартных решений. Однако, ленточный фундамент тем и хорош, что его можно заглублять на 0,7 метров и при этом быть уверенным в прочности основы. Дополнительные работы потребуются не самые сложные — гидроизоляция несущей конструкции.

Совет! Полускальные и скальные грунты не зависят от подхода водоносных слоев и точки промерзания. Поэтому, тут геодезические изыскания не потребуются, а глубина закладки несущей основы может быть стандартной.

Точка промерзания грунта – последний критерий в выборе глубины пролегания несущей основы для двухэтажного дома. Но тут есть свой секрет: в случае не пучнистого грунта на участке, точка промерзания большого влияния не оказывает.

Как правило, ширина основания дома определяется как предполагаемая толщина внешних стен плюс 15 см. Но такие расчеты весьма приблизительны, чтобы определить более точные параметры, нужно учитывать следующие данные:

Армирование

Укрепление опоры необходимо для придания конструкции дополнительной жесткости, Вам нужно установить арматурные узлы на местах пересечения стен, а также под несущими стенами. Соединяются арматурные проволоки при помощи связок или сварного соединения.

Фото — арматура для ленточного фундамента

Фундамент для кирпичного двухэтажного дома нужно обязательно дополнительно армировать. Это поможет защитить основание от растяжения и деформации при эксплуатации. Лучше всего для высокого здания использовать ребристую арматуру. Она подойдет для каркасного здания и дома из газоблоков или газосиликата. Благодаря неравномерной структуре именно такая проволока обеспечивает максимальное сцепление с бетонным раствором фундамента.

Фото — варианты ленточного фундамента

Расчет фундамента

Данная процедура, как правило, не вызывает серьезных осложнений, если подойти к ней с должным уровнем ответственности. Она предполагает сбор данных по нагрузке и изучение несущих слоев почвы. Толщина фундамента для двухэтажного дома будет определяться в зависимости от соотношения этих двух составляющих.

На видео подробно рассказывается, как выполнить расчет основания самостоятельно.

В первую очередь необходимо провести тщательное изучение рабочего участка. Глубина фундамента для двухэтажного дома из пеноблоков должна быть выше средней глубины промерзания на 35–55 см.

Такие данные приемлемы лишь при условии отопления жилой площади в зимнее время года. В противном случае необходимо придерживаться установленной температуры промерзания для конкретного региона.

Относительное значение ширины ленты будет составлять 25 см. Это значение носит приближенный характер и будет меняться в процессе расчетов.

Следующий шаг – расчет давления на ленточный фундамент для двухэтажного дома. Для определения соответствующего значения целесообразно воспользоваться таблицей ниже.

Тип конструкции	Плотность (кг/м2)
Стены
Кирпичная кладка (полкирпича)	210–240
Дома из пенобетона	170–180
Дома из бревен (d=240 мм)	130–145
Дома из бруса (150 мм)	11–125
Элементы перекрытия
Чердак (балки деревянные)	10–120
Пустотелые бетонные плиты	30–380
Железобетонные перекрытия	450–520
Кровля
Металлочерепица, профлист	25–35
Двухслойный рубероид	35–45
Шифер (высота гребня – 4 см)	50
Нагрузка снежного покрова для центральных областей России	100–120

Следующий этап – расчет суммарного веса ленточной плиты. Для этого необходимо предварительно вычислить ее объем, который рассчитывается с помощью произведения длины – L, ширины – А и высоты – В.

Полученное значение умножаем на удельный вес железобетона, который составляет 2500 кг/м3. Конечный результат – суммарный вес. Для расчета общей нагрузки – М – на несущий почвенный слой достаточно сложить это значение с весом здания.

Теперь возникает необходимость установить оптимальное значение ширины подошвы основания – O. Она выводится по следующей формуле: O = 1,3*M/(L*R). Значение 1,3 выступает в качестве показателя запаса несущей способности, а R – плотность почвенного слоя, которая указана в таблице ниже.

Вид почвенного слоя	R
Глина с галькой	4,2–4,5
Глина с гравием	4
Песок крупнозернистый	6
Песок среднезернистый	5
Песок мелкозернистый	4
Супесь	3,2–3,5
Суглинок	3,2–3,5
Глина	6

При ширине ленты меньше ориентировочного значения конечная ширина будет составлять заявленные 20 см. В случае, если по результатам расчетов это значение превысило первоначальную цифру более чем на 4–6 см, необходимо произвести повторный расчет массы основания с новым значением ширины ленты.

Вычисления следует производить вплоть до того, пока увеличение ширины ленты не составит менее 5 см.

После наложения подушки ее также следует увлажнить и утрамбовать. Бетонные блоки в качестве базисного слоя используют при крайне неблагоприятных почвенных условиях.

«Подушка» под основание

Не стоит забывать о том, что помимо такого параметра, как толщина ленточного фундамента необходимо произвести расчет толщины и подушки под него. В этом случае все точно также зависит от типа почвы. Если песчаный грунт, как известно не подвержен изменениям, то в надежности основания можно быть уверенным, а вот на пучинистой почве все намного сложнее.

Глинистые почвы, или зоны в которых грунтовая вода расположена близко к поверхности, в морозы подвергаются сильному пучению, что сказывается и на основании здания. Также такие почвы подвергаются изменениям не только зимой, но и осенью и даже летом. Например, при обильных дождях они набухают, а в засуху наоборот оседают, из-за этого разница в отметках грунта может составлять 10-15 см.

Разумеется, при неправильно возведенном основании столь значительные изменения почвы не останутся не замеченными и скорее всего, приведут к тому, что фундамент не выдержит нагрузки и лопнет.

Для предотвращения неприятностей, ленточный фундамент не только закладывают на глубину ниже промерзания грунта, но и устраивают под ним песчаную подушку.

Если на участке преобладают пучинистые грунты, то желательно предварительно увлажнить песчаный слой и только потом выкладывать в траншею, не забывая тщательно утрамбовывать. Трамбовка должна выполняться с сохранением ровной горизонтальной поверхности основания из песка.

Что оказывает влияние на параметры ширины?

Минимальная ширина ленточного фундамента для индивидуального каркасного дома.

При выполнении расчета ширины фундамента двухэтажного дома надо учесть некоторые параметры, от которых она зависит. Среди таких показателей надо отметить:

Расчет площади подошвы для котлована, который зависит от общей нагрузки строения, то есть общей несущей способности. Перед тем как начать работу по выполнению расчета для ширины ленточного фундамента, необходимо определиться с несущей способностью.

Толщина несущих стен, которые будут сооружены на ленте. С учетом этого параметра размеры для толщины основания должны составлять как минимум на 100 мм больше, чем толщина стен дома. Такого значения вполне хватает, для того чтобы после окончания строительства выполнить качественную отделку фасадной стороны.

При армировании ленты учитываются не только вес и глубина основания, но и правильно выдержанное расстояние между прутьями (от 200 мм).

S – площадь фундамента для дома, необходима она при копке котлована,

k(n) – значение коэффициента надежности, обычно его принимают за 1,2, то есть запас прочности площади равен 20%.

F – это суммарная нагрузка на грунт. Сюда входят такие значения, как нагрузка от дома, полезная нагрузка, нагрузка от самого ленточного фундамента, то есть все то, что способствует увеличению общего давления на опоры основания.

k(c) – это значение коэффициента условий работы. Оно различно для отличающихся типов грунтов, например, для пластичной глины оно равно единице (если сооружение имеет жесткую конструкцию, массивные стены), для песчаной почвы – это 1,4 (если конструкция здания будет не жесткой).

R – это значение сопротивления грунта, которое может быть разным для типов почв.

3. Вычисление площади фундамента и веса.

Самым важным фактором является грунт под фундамент, он может не выдержать высокой нагрузки. Чтобы этого избежать нужно вычислить полный вес здания, включая фундамент.

Пример вычисления веса фундамента: Вы хотите построить кирпичное здание и подобрали под него ленточный тип фундамента . Фундамент углубляется в грунт ниже глубины промерзания и будет иметь высоту 2 метра.

Затем вычислим длину всей ленты, то есть периметр: P= (a+b)*2=(5+8)*2=26 м, прибавляем длину внутренней стены, 5 метров, в итоге получим общую длину фундамента 31 м.

Далее делаем расчет объема, чтобы это сделать нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, допустим ширина будет 50 см, значит 0,5см*31м*2м= 31 м 2 . Железобетон имеет площадь 2400 кг/м 3 , теперь найдем вес конструкции фундамента: 31м3*2400 кг/м=74 тонны 400 килограмм.

Опорная площадь будет составлять 3100*50=15500 см 2 . Теперь прибавляем вес фундамента к весу здания и делим его на опорную площадь, теперь у вас получилась нагрузка килограмм на 1см 2 .

Ну, а если по вашим расчетам максимальная нагрузка превысила эти типы грунтов, значит меняем размер фундамента, чтобы увеличить его опорную площадь. Если у вас ленточный тип фундамента, то увеличить его опорную площадь можно путем увеличения ширины, а если у вас столбчатый тип фундамента, то увеличиваем размеры столба или их количество. Но следует запомнить, полный вес дома от этого увеличится, поэтому рекомендуется сделать повторный расчет.

Расчет глубины и ширины фундамента для двухэтажного дома

После определения главных факторов, рассчитываются основные параметры несущей основы: глубина, ширина, высота ленточного фундамента.

Совет! В случае возведения каркасного двухэтажного дома, расчет глубины траншеи производится по стандартным параметрам каркаса высотой 70 см.

Площадь подошвы ямы, для определения габаритов которой необходимо знать массу конструкции и несущую способность;
Толщина основных стен строения;
Рыхлость почвы;
Точку промерзания.

Совет! Глубина несущего основания зависит также от материалов для постройки дома, климатических условий и места строительства. Двухэтажный дом считается малоэтажным типом строения, поэтому вполне подходит материал типа кирпича, шлакоблока. Ленточный фундамент для таких домов может быть мелкозаглубленного типа.

Формула для расчета: 0,8 м умножить на количество этажей будущего дома. Получается цифра 1,6 – именно такая глубина считается стандартной для двухэтажного дома.

В вопросах определения, какой именно должна быть высота заглубления фундамента, стоит обратить внимание на тип сооружения. В частности, для деревянных строений выбирается высота заглубления не более 15-20 см ниже точки промерзания грунтов, а вот для более тяжелого двухэтажного дома из кирпича, высота заглубления требуется от 30-40 см ниже уровня промерзания.

Особенности устройства фундамента и его глубина

Как уже было отмечено, глубина фундамента и его тип зависит от особенностей почвы. Также на его размеры влияет и конструкция будущего здания. Основание может быть сборным, столбчатым или монолитным. Влияние типа здания на выбор фундамента:

Несущие стены кирпичные, перекрытия бетонные. Суммарная масса дома довольно большая, поэтому здесь лучше обустраивать монолитное основание с дополнительным армированием. Глубина залегания может быть незначительной, учитывая обширную подошву, поэтому нагрузка на грунт будет распределена равномерно по всей площади.
Легкие дома, например, из газобетона, дерева или натурального камня, можно обустраивать на сборных ленточных фундаментах. Здесь нагрузка на подошву незначительная.
Влияние рельефа поверхности. С целью экономии средств на возведение двухэтажного легкого дома стоит только в случае, если имеется значительный уклон, при этом возводят чаще всего столбчато-ленточный фундамент.

При проектировании основания для будущего двухэтажного дома, характеристики здания и структура почвы играют не столь важную роль, как глубина промерзания и уровень залегания грунтовых вод. Поэтому глубина основания будет состоять из следующих параметров:

Наличие дренажной системы. Это комплекс труб, которые предназначены для отвода грунтовой и дождевой воды, устанавливаются ниже подошвы будущего основания и в сторонах от несущей конструкции. Дренаж рекомендуется устраивать в тех случаях, если дом возводится в низинах или у водоема.
Песчано-гравийная подушка. Она используется, если дом возводится на пучинистых почвах. Толщина подошвы может составлять 15-35 см в зависимости от нагрузки на грунт.

Минимальная глубина залегания любого ленточного фундамента должна быть не менее 0,5 м для скальных и полускальных пород и от 1 м для мягких пучинистых почв.

Пример расчета фундамента

Поставив перед собой задачу строительства загородного дома своими руками, индивидуальный застройщик должен быть готов к самостоятельному решению огромного количества проблем. Определившись с проектом дома, следует уделить повышенное внимание «нулевому циклу» — возведению фундамента. Но перед тем как заказывать все необходимые строительные материалы, необходимо провести тщательный расчет фундамента. В этой статье мы приводим пример расчета фундамента именно в той последовательности, которой рекомендуется придерживаться.

Расчет веса дома

Итак, необходимо рассчитать приблизительный вес дома. Для этого существуют справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м 2 стены

Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем	30-50 кг/м 2
Стены из бревен и бруса	70-100 кг/м 2
Кирпичные стены толщиной 150 мм	200-270 кг/м 2
Железобетон толщиной 150 мм	300-350 кг/м 2

Удельный вес 1 м 2 перекрытий

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3	70-100 кг/м 2
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м 3	150-200 кг/м 2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3	100-150 кг/м 2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м 3	200-300 кг/м 2
Железобетонное	500 кг/м 2

Удельный вес 1 м 2 кровли

Кровля из листовой стали	20-30 кг/м 2
Рубероидное покрытие	30-50 кг/м 2
Кровля из шифера	40-50 кг/м 2
Кровля из гончарное черепицы	60-80 кг/м 2

На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Пусть планируется построить двухэтажный дом размером 6 на 6 с одной внутренней стеной с высотой этажа 2,5 м. Тогда длина внешних стен одного этажа составит (6+6) x 2 = 24 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 6 м, итого 30 м. Общая длина всех стен на двух этажах 30 м х 2 = 60 м. Тогда площадь всех стен составит: S стен = 60 м х 2,5 м = 150 м 2 . Площадь цокольного перекрытия составит 6 м x 6 м = 36 м 2 . Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия. Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 7 м х 7 м = 49 м 2 .

Теперь, используя средние данные из приведенных выше таблиц, можно провести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса, чтобы считать с запасом. Для сравнения расчет сделан для трех вариантов домов:
– каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3 и кровлей из листового материала типа Ондулин;
– кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3 и кровлей из листовой стали;
– железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы.

Помимо постоянной нагрузки, которая создается весом дома, есть временные нагрузки от ветра и снежного покрова. Средний вес снежного покрова приведен в таблице:

Для юга России	50-100 кг/м 2
Для средней полосы России	150-200 кг/м 2
Для севера России	более 200 кг/м 2

При площади кровли 49 м 2 для средней полосы России нагрузка от снежного покрова составит 49 м 2 х 100 кг/м 2 = 4900 кг. Прибавляем ее к общей нагрузке на фундамент.

Дом	Вес стен, кг	Цокольное перекрытие, кг	Чердачное перекрытие, кг	Вес кровли, кг	Снежный покров, кг	Всего, кг
Каркасный	7500	5400	3600	1470	4900	22870
Кирпичный	40500	5400	3600	1470	4900	55870
Железобетонный	52500	18000	18000	3920	4900	97320

Пучинистый грунт
Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.

Расчет нагрузки на фундамент — калькулятор веса дома.

Расчет нагрузки на фундамент от будущего дома наряду с определением свойств грунта на участке застройки — это две первоочередные задачи, которые нужно выполнить при проектировании любого фундамента.

О приблизительной оценке характеристик несущих грунтов своими силами говорилось в статье «Определяем свойства грунтов на участке застройки» . А здесь представлен калькулятор, с помощью которого можно определить общий вес строящегося дома. Полученный результат используется для расчёта параметров выбранного типа фундамента. Описание структуры и работы калькулятора приводится непосредственно под ним.

В любом случае высоту цоколя отмеряйте от уровня грунта до уровня, на который ложится цокольное перекрытие.

Определяем массу стен

Каждый строительный материал имеет свой удельный вес, измеряется он в килограммах на один кубический метр. Например, у железобетона удельный вес – 2500 кг/м3, это значит, что один кубический метр бетона весит 2500 кг.

В СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» в приложении №3 «Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций» вы сможете найти удельный вес основных строительных материалов, но эти СНиП 1979 года, с того момента на строительном рынке появилось множество совершенно новых материалов. В связи с этим, физически невозможно написать удельный вес для каждого, да и такой точный расчет для индивидуального жилого малоэтажного дома, где учитывается вес растворных швов, гвоздей, скоб и т.д. – нецелесообразен.

В интернете в свободном доступе вы без труда найдете удельный вес любого интересующего вас материала, ну а если вы уже на 100% решили, из чего будете возводить свой дом, то удельный вес можно уточнить у производителя или продавца.

Для приблизительных расчетов можно воспользоваться таблицей, где указан вес одного квадратного метра стены (не путайте с удельным весом), а вам необходимо будет только подсчитать общую площадь всех своих стен и умножить на значение из таблицы.

Таблица веса квадратного метра стены при толщине стены 15см.

Площадь стен считается вместе с оконными проемами, т.е. просто умножаем высоту стены на ее длину без вычета проемов. Это необходимо для запаса прочности в расчетах.

Количество арматуры для столбчатого основания

Для армирования столбчатого основания используют толстую арматуру от 40 мм. По горизонтали арматура не несет никакой нагрузки, поэтому тут можно взять самую недорогую. В среднем в каркасе одного столба используется 4 прута. Зная количество столбов, будет несложно высчитать размер арматуры.

Для конструкции высотой в 1,5м диаметром 15 см нужно 4 прута, с шагом 7,5 см и связующими в 3 точках. Толстой арматуры нужно: 1,5х4=6м. Для связки тонкой: 30 см (для одного узла)х3=90 см. Если в фундаменте используется 20 столбов, то количество умножается на эту цифру.

Вязальной проволоки нужно для соединения в 3 точках одного прута. Это число умножается на число прутов и на вертикальные соединения: 3х4х30=72 м.