Рассчитать объем бетона для фундамента

Сколько нужно бетона для заливки фундамента – один из самых популярных вопросов при проектировании строительных объектов любого назначения. Эта задача является поистине одним из фундаментальных условий успешного расчета, от которого зависит прочность и долговечность всего сооружения.

Исходя из типа фундамента, который выбран и его конфигурации определяется путь расчета бетона на фундамент, при этом важными показателями при проектировании фундамента являются тип здания и особенности несущего грунта, поэтому в любом случае просчитывается фундамент на прочностные нагрузки. Для вычисления кубатуры заливаемого основания дома используются расчетные показатели габаритов проектируемого фундамента.

В случаях необходимости заливки неответственного фундамента для сверхлегких подсобных сооружений часто фундаментная опора отливается на основании практических навыков без точных расчетов по предельным нагрузкам от здания, т.е. канава и опалубка устанавливаются «на глазок». В таких случаях удобнее всего точно вымерять кубатуру по готовой установленной опалубке.

Иногда цифровые данные в проектной документации не совпадают с реальными измерениями объема, изготавливаемого фундамента, т.е. существует погрешность в установке опалубки. Даже небольшие отличия размеров могут сыграть значительную роль на показатель крепости фундамента, поэтому стараются устанавливать щиты опалубки с увеличением размера отливки, а при расчете необходимого объема бетона учитывают два коэффициента: отклонения геометрии и усадка раствора. Самым точным способом расчета бетона на фундамент является учет всех коэффициентов с вычетом объема инженерных коммуникаций.

Коррекционные коэффициенты для расчета объема бетона

Коэффициент усадки обязательно учитывается, т.к. любая бетонная смесь уменьшается в объеме при высыхании. Соответственно чем ниже содержание воды, тем меньше будет усадка. Поэтому любую формулу обязательно нужно откорректировать путем умножения показателя кубатуры на коэффициент усадки используемой марки бетона. Близость залегания грунтовых вод и общий уровень влажности почвы влияет на использование определенной марки бетона. Тип грунта является одним из самых важных показателей, который аргументирует выбор марки бетона для отливки и коррекцию габаритов фундамента (его усиление), который будет надежным основанием в данных условиях:

• Пучинистость грунта – показатель уровня деформации грунта после циклов заморозки/оттаивания. Более подвержены эрозии грунты, которые способны сильно задерживать влагу.
• Наиболее прочными являются скальные основания без трещин и пустот.
• Крупнообломочные грунты сами по себе служат довольно прочным основанием и могут применяться в качестве «подушки» под фундамент.
• Самые ненадежные основания, которые обязательно нуждаются в искусственной насыпи под фундамент или полной замене на прочный вид грунта: пучинистые обломочные грунты с мелкой фракцией, песчаные, суглинки, супесь, торфяные грунты.

Формулы предварительного расчета для разных типов фундамента

При выборе способа расчета объема бетона необходимо знать тип фундамента и иметь его точные геометрические расчеты:

• Для плитного («плавающая плита») фундамента достаточно знать показатели площади здания и толщины плиты, которые перемножаются для получения объема отливки. В случаях, если фундамент имеет дополнительные ребра жесткости, то необходимо найти объем каждого ребра жесткости и прибавить их к общему объему плиты.
• Свайный фундамент имеет самую широкую область применения, т.к. благодаря распределению веса и надежной установке свай есть возможность успешного возведения сооружений на сложных  пучинистых грунтах. Расчет бетона на фундамент из свай представляет собой вычисление объема одного столба с умножением на их количество. Самым проблематичным в расчете является вычисление объема сваи, т.к. форма может быть различной: параллелепипед, простой цилиндр, с пятой у основания, которая может быть цилиндрической, кубической или конической. Для простых свай цилиндрической формы расчет объема очень прост: площадь круга (3,14*R^2, где R – это радиус сваи, половина его диаметра) основания столба умножается на его высоту.
• Ленточный фундамент имеет большую популярность из-за простоты изготовления и расчета. Чтобы знать, как рассчитать бетон для фундамента такого типа, необходимо его «виртуально» разделить на отдельные «стены», объем которых вычисляется перемножением высоты, ширины и длины. Зная объем каждой стороны фундамента, общий объем необходимого бетона определяется их сложением.
• Существуют и более сложные типы фундаментов (комбинированные). Расчет их объема производится суммированием объемов отдельных участков конструкции. В данном случае поможет воспоминания курса геометрии для вычисления различных фигур.

Поиск более точных показателей объема фундамента 

Математические расчеты объема фундамента обязательно будут отличаться от необходимого объема бетона, т.к. полученные показатели необходимо откорректировать:

• Измеряются размеры установленной опалубки или изготовленной (в случаях отливки непосредственно в грунт) траншеи, отверстий под столбы. Отклонения показателей от расчетных обязуют произвести новый расчет по реальным размерам или использовать увеличивающий объем коэффициент. Он рассчитывается по отдельному элементу фундамента: к примеру, реальный объем одной стороны фундамента 12, а расчетный 10, то коэффициент получиться 1,2=12/10.
• Любой бетон в процессе высыхания дает усадку, при этом на практике она не может превышать 10%. Чтобы правильно рассчитать количество бетона на фундамент, необходимо обязательно умножать объем фундамента на коэффициент 1,1.

Нехватка бетона при заливке опалубки – из-за нарушения целостности отливки настоящая катастрофа, поэтому принято всегда использовать максимальный объем, для чего расчетный объем фундамента умножается на коэффициент отклонения реальной формы (1,05 – 1,1) и умножается на коэффициент усадки бетона (обычно 1,1). К примеру: расчетный объем фундамента 50 м3, тогда 50*1,1*1,1=60,5 (м3). В итоге разница очень существенная, при этом для того, чтобы приобретаемый объем раствора обязательно вместился в опалубку, она изготавливается значительно выше расчетных размеров.