Розрахунок фундаменту дерев'яного будинку

Як приклад розглянемо приблизний розрахунок фундаменту деревяного будинку 4м*6м що будуэться в Київській області.

Не важливо чи фундамент буде стрічковий чи стовпчиковий. Для прикладу візьмемо дані для монолітного бетону на гранітному щебені.  Площею фундаменту будемо називати площу його стрічки  (для стрічкового) чи суму площ стовпців (для стовпчикового). 

- Стіни - деревяний брус ялиновий, щільність 420 кг/м3 товщина стіни 15см , висота коробки будиннку 3 м;                будинок квадратний з одною внутрішньою перегородкою на обох поверхах
- Підлоги першого поверху насипні по грунту- не створюють навантаження на фундамент;
- Два повних поверхи;
- Міжповерхове перекриття - брусові балки;
- Дах двохскатний під кутом 45 град профіотована бляха по дерев'яним кролквам;
- Грунт - глина пластична;

Припустимо що навантаження будинку розподілене рівномірно по всій площі фундаменту чи опор (хоча внутрішні опори отримують на практиці менші навантаження) Але цей приклад дасть зрозуміти як скоро приблизно розрахувати параметри фундаменту.

Навантаження на фундамент буде дорівнювати сумі навантажень від всього будинку плюс вага фундаменту, стін, даху, перекриттів, а також ваги снігу на даху, людей і всіх предметів в будинку.

Для розрахунку використаємо такі довідкові дані:
Питома вага бетону = 2300 кг/м3

Питома вага стіни з брусу чи колоди товщиною 150 мм = 90кг/м2 стіни

Питома вага цокольного перекриття по дерев'яних балках з утеплювачем густиною 200кг/м3 =  100 кг/м2

Питома вага горищного перекриття по дерев'яних балках з утеплювачем густиною 200кг/м3 = 75 кг/м2

Питома вага покрівлі з  листової сталі = 25 кг на кожен метр квадратний даху

Опорна властивість грунту (для прикладу взято  глини пластичні)  = 2 кг/см2 (середнє значення)

Для заміського будинку, не перевантажені старими меблями і людьми можна прийняти вага людей і предметів в будинку за
100 кг / м ² приміщення.

Площа стін = (периметр та одна перегородка  4+4+6+6+4)* 3м(висота) = 72 м2.

Вага стін = 72 м2*90кг/м2 = 6480 кг

Площа під будинком = 6*4= 24 м2

Площа даху = 7м*3м*2= 42 м2.

Навантаження даху = 42м2*25кг/м2 =  1050 кг

Навантаження від перекриття горищного з утеплювачем = 24 м2*100 кг/м2 =2400 кг

Корисне навантаження від людей, меблів і т.п. = 24 м2 *100 кг/м2 = 2400 кг

Вага цокольного перекриття з підлогами = 24 м2*200 кг/м2 = 4800 кг

Снігове навантаження на дах в Київської області = 70 кг / м ².

Вага снігового навантаження = 42м2 (площа даху)*70кг/м2 = 2940 кг

Загальне навантаження будинку  без врахування ваги самого фундамента складає:

6480 кг+1050 кг+2400кг+2400кг+4800 кг+2940кг=20070 кг
зазначена вага розрахована приблизно і включає "запас" оскільки використовуючи сучасні утеплювачі, можна знизити вагу перекриттів в 2 рази

Отримавши навантаження на грунт 20070 кг розрахуємо яка посинна бути площа фундаменту що спирається на несучій грунт. 20070 кг/(2кг/см2) = 10035 см2

Трбто площа опори на грунт має складати 10035 см2.
Для стовбчикового фундаменту під нашу баню  розміром 30*30 см (площа опори одного стовьчика складає 900см2) нам необхідно розподілити вагу конструкції бані 10035/900 = 12 ( точніше 11,5) стовпчиків

Для врахування навантаження самого фундаменту розрахуємо обьєм бетону під нього:

припустимо що стовпчики мають висоту 1 метр. Обєм одного стовбчика буде = 0,3*0,3*1 =0,09м3

12 стовбчиків мають загальний обєм = 12шт*0,09м3 = 1,08 м3

Нам необхідно 1,08 м3 бетону. Це складає 1,08 м3*2300 кг/м3 = 2484 кг

Для коригування додамо до розрахункової величини навантаження ще вагу бетону, для цього зкоригуємо площу опору стовпців на цю величину. Додаткова площа стовпців має складати 2480кг/2кг/см2 = 1240 см2. Тобто нам треба додати ще до кількості стовпчиків величину (1240см2) / (900см2- площа одного стовпчика) = грубо 2 стовпчика із запасом.
Остаточне значення таке: необхідно 14 стовпчиків фундаменту розміром 30см*30см рівномірно розподілити під площу опори будинку. В місцях, де навантаження стін більше (перегородка) - густина стовпчиків може бути більша.

Якщо розмір площи стовбчика що спирається на грунт буде 40 см* 40см (1600см2), тоді для фундаменту необхідно
(10035кг +2480кг) / 1600см2 = 7,82 тобто 8 стовпів

Кількість стовпів доцільно підбирати виходячи з конструкції обвязочного першого брусу.

Ось деякі довідкові таблиці для розрахунку:

Детально розглянути крівлю можна в статті Конструкція даху. Схема монтажу конструкції даху деревяного будинку

Наведений у прикладі Розрахунок фундаменту деревяного будинку повинен проводитись спеціалістами. Для цього дані підбирати треба виходячи з геодезичної ситуації.