Как рассчитать объем фундамента: столбчатый, ленточный, плиточный фундамент

Бетонная смесь является универсальным строительным материалом, без которого невозможно возвести дом или другое строение. Данный материал обладает многими полезными свойствами, поэтому его успешно используют при любой влажности и в широких температурных диапазонах. Для определения необходимого количества данного материала и точного планирования времени выполнения строительных работ нужно правильно провести все расчеты и выявить требуемый объем фундамента (V).

Рисунок 1. Таблица состава и пропорций бетонной смеси.

Расчет объема бетона на фундамент

В связи с тем что большинство бетонных оснований представляют собой сложную геометрическую форму, расчет объема можно несколько облегчить, используя разбивку фундамента на простые участки.

При применении арматуры, площадь которых обычно составляет около 5-10% общего объема основания, данную погрешность можно не учитывать, отнеся ее к строительным потерям.

Как вычислить объем столбчатого фундамента?

Чертеж столбчатого фундамента.

Столбчатый фундамент представляет собой сваи, погруженные в грунт, или заливку армирующей бетонной смеси в пробуренные скважины. Использование столбчатого основания целесообразно при глубоком залегании твердого (несущего) слоя земли или для конструирования легких строений на вспучивающей почве. Благодаря большой экономии строительных материалов и простоте строительства, свайный фундамент является популярной конструкцией.

При круглом сечении элементов столбчатого фундамента расчет проводится исходя из их площади поперечного сечения: S = 3.14*R², где R - радиус сваи. Полученный результат следует умножить на высоту столбика и количество таких элементов.

Например, если радиус 1-го элемента столбчатого основания составляет 0,15 м, а высота столбика - 2,0 м, то для одной сваи потребуется такое количество бетонной смеси: 3,14*0,15*0,15*2 = 0,1413 м³. По данной методике можно рассчитать V бетона для свай любой формы.

Как рассчитать объем ленточного фундамента?

Данное основание широко применяется при малоэтажном частном строительстве, потому что оно обладает отличными эксплуатационными характеристиками и легкостью монтирования. Объем ленточного фундамента можно посчитать, зная высоту и ширину ленты. Поскольку такой элемент является прямоугольной формы, то для определения его площади необходимо перемножить высоту на ширину. Чтобы определить полный объем ленточного фундамента, нужно площадь умножить на его длину.

Схема ленточного фундамента.

Стоит отметить, что высота ленты включает в себя высоту надземной части и глубину закладки. При этом высота фундамента ленточного вида должна быть минимум в 2 раза больше его ширины. Под общей длиной ленты подразумевается не только внешний периметр, но и длина всех перегородок, под которыми будет улаживаться фундамент. Нужно помнить, что такие перегородки не всегда являются несущими, поэтому под них в большинстве случаев монтируется более легкий вид фундамента, который также имеет другие габариты. Этот факт также необходимо учесть при подсчете объема бетона.

Общий V основания состоит из объемов его отдельных частей, имеющих разную геометрическую структуру, каждая из которых рассчитывается по формуле: V = L*S, где L - длина ленты основания, а S - площадь поперечного сечения. Например, ленточный фундамент одинаковой геометрической структуры имеет размеры: длина - 30 м, площадь поперечного сечения - 0,2 м². В этом случае объем основания составит: V = 30*0,2 = 6 м³.

Как рассчитать объем плиточного фундамента?

Данный вариант основания представляет собой монолитную железобетонную плиту, которая монтируется под всей площадью здания. Плиточный фундамент широко используется в таких ситуациях:

при отсутствии в строительном проекте подвального помещения;
на плавающих грунтах;
при использовании монолитной плиты в качестве основы для пола.

Схема плитного фундамента.

Такое основание оказывает достаточно маленькое давление на почву (порядка 0,1 кг/см²) и обладает большей жесткостью, с помощью которой он легко переносить разнонаправленные нагрузки без образования трещин и других разрушений. В большинстве случаев при конструировании плиточного фундамента применяют ребра жесткости, которые нужно учитывать при подсчете количества бетонной смеси.

V плиточного основания можно посчитать по формуле: V = S*H, где S - площадь плиты, а H - ее толщина. Например, если плита имеет размеры: ширина - 6 м, длина - 10 м, высота - 0,2 м, то в результате мы получим такое значение: V = 6*10*0,2 = 12 м³. При использовании ребер жесткости необходимо отдельно рассчитать их объем. Например, используется 4 таких элемента с объемом каждого ребра: V1 = 0,11- V2 = 0,12- V3 = 0,14- V4 = 0,15 м³. Общий объем ребер жесткости будет: V_сумм = 0,11+0,12+0,14+0,15 = 0,52 м³.

Чтобы получить V бетона, который нужно будет приготовить для фундамента, необходимо из объема плиты вычесть объем ребер жесткости, то есть: 12-0,52 = 11,48 м³.

Расчет объема компонентов бетона

При проведении строительных работ необходимо знать не только общий объем бетонной смеси, но и количество всех ее составляющих по отдельности. Если вы покупаете уже готовый бетон, то такие расчеты вам ни к чему. Если же вы изготавливаете бетонную смесь своими руками, то очень важно посчитать количество всех компонентов.

В состав бетонной смеси входит цемент, песок, вода, щебень или другой наполнитель, поэтому правильный подбор этих составляющих позволит получить качественный материал, из которого получится надежный и долговечный фундамент. Чтобы бетонная смесь соответствовала всем нормам и требованиям, нужно провести расчет точного количества всех компонентов на 1 м³.

Расчет состава следует начинать с подсчета основного компонента - бетона. Например, если нужно приготовить легкий бетон марки М100, то следует брать цемент М400. Для изготовления такого бетона потребуется 230 кг цемента на 1 м³. Нужно знать, что состав бетонной смеси во многом определяется водоцементным соотношением, то есть количеством воды на единицу объема материала. Для разных марок бетона этот показатель будет разным:

для марки М100 и цемента М300 - 0,80;
для М150 и М300 - 0,66;
для М200 и М300 - 0,64.

Определив количество цемента и воды, можно рассчитать необходимый объем остальных составляющих. Для этого требуется из единицы объема отнять количество цемента и воды. Также необходимо учесть, что используемые песок и щебень отличается по крупности. Поэтому можно утверждать, что объем песка и щебня будет равен произведению количества готового материала на процентное соотношение, которое разделено на 100. Зная эти величины, можно произвести вычисления для нескольких кубов бетона. На рис. 1 приведен пример состава и пропорций бетонной смеси из цемента М400 и М500.

Правильно рассчитав состав бетонной смеси и ее количество, вы сможете не только сконструировать надежное основание, но и сэкономить денежные средства, так как в этом случае у вас не будет лишнего материала или его недостачи.