Расчет фундамента деревянного дома

Как пример, рассмотрим примерный расчет фундамента деревянного бани 4м * 6м строящегося в Киевской области.
Не важно фундамент будет ленточный или столбиковых. Для примера возьмем  данные для монолитного бетона на гранитном щебне. Площадью фундамента будем называть площадь  его ленты (для ленточного) или сумму площадей столбцов (для столбикового).

- Стены - деревянный брус еловый, плотность 420 кг/м3 толщина стены 15см, высота коробки дома 3 м;

дом квадратный из одной внутренней перегородкой на обоих этажах
- Полы первого этажа насыпные по грунту-не создают нагрузку на фундамент;
- Два полных этажа;
- Межэтажные перекрытия - брусовые балки;
- Крыша двускатная под углом 45 град, профилированная жесть по деревянным стропилам;
- Грунт - глина пластичная;

Допустим что нагрузка дома распределена равномерно по всей площади фундамента или опор (хотя внутренние опоры получают на практике меньшие нагрузки) Но этот пример даст понять как скоро примерно рассчитать параметры фундамента.

Нагрузка на фундамент будет равна сумме нагрузок от всего дома плюс вес фундамента, стен, крыши, перекрытий, а также веса снега на крыше, людей и всех предметов в доме.

Для расчета используем следующие справочные данные:
Удельный вес бетона = 2300 кг/м3

Удельный вес стены из бруса или бревна толщиной 150 мм = 90кг/м2 стены
Удельный вес цокольного перекрытия по деревянным балкам с утеплителем плотностью 200кг/м3 = 100 кг/м2
Удельный вес чердачного перекрытия по деревянным балкам с утеплителем плотностью 200кг/м3 = 75 кг/м2
Удельный вес кровли из листовой стали = 25 кг на квадратный метр крыши
Опорное свойство почвы (для примера взята глина пластичная) = 2 кг/см2 (среднее значение)

Для загородного дома, не перегруженного  мебелью и людьми можно принять вес людей и предметов в доме по
100 кг / м ² помещения.

Площадь стен = (периметр и одна перегородка 4 +4 +6 +6 +4) * 3м (высота) = 72м2.

Вес стен = 72 м2 * 90кг/м2 = 6480 кг
Площадь под зданием = 6 * 4 = 24 м2
Площадь крыши = 7м * 3м * 2 = 42 м2.
Нагрузка крыши = 42м2 * 25кг/м2 = 1050 кг
Нагрузка от перекрытия чердачного с утеплителем = 24 м2 * 100 кг/м2 = 2400 кг
Полезная нагрузка от людей, мебели и т.п. = 24 м2 * 100 кг/м2 = 2400 кг
Вес цокольного перекрытия с полами = 24 м2 * 200 кг/м2 = 4800 кг
Снеговая нагрузка на крышу в Киевской области = 70 кг / м ².
Вес снеговой нагрузки = 42м2 (площадь крыши) * 70кг/м2 = 2940 кг

Общая нагрузка дома без учета веса самого фундамента составляет:
6480 кг +1050 кг +2400 кг +2400 кг +4800 кг +2940 кг = 20070 кг
указанный вес рассчитан  приблизительно и включает "запас", поскольку используя современные утеплители, можно снизить вес перекрытий в 2 раза.

Получив нагрузки на грунт 20070 кг рассчитаем которая посинна быть площадь фундамента опирающегося на несчий грунт. 20070 кг / (2кг/см2) = 10 035 см2

Т.е. площадь опоры на грунт должна составлять 10035 см2.
Для столбикового фундамента нашей бани размером 30 * 30 см (площадь опоры одного столбика составляет 900см2) нам необходимо распределить вес конструкции бани 10035/900 = 12 (точнее 11,5) столбиков

Для учета нагрузки самого фундамента рассчитаем обьем бетона под него:

допустим столбики  имеют высоту 1 метр. Объем одного столбца будет = 0,3 * 0,3 * 1 = 0,09 м3

12 столбиков имеют общий объем = 12шт * 0,09 м3 = 1,08 м3

Нам необходимо 1,08 м3 бетона. Это составляет 1,08 м3 * 2300 кг/м3 = 2484 кг

Для корректировки добавим к расчетной величине нагрузки еще вес бетона, для этого откорректируем площадь сопротивления столбцов на эту величину. Дополнительная площадь столбцов должна составлять 2480кг/2кг/см2 = 1240 см2. То есть нам надо еще добавить к количеству колонок величину (1240см2) / (900см2-площадь одного столбца) = грубо 2 столбика с запасом.
Окончательное значение таково: необходимо 14 столбиков фундамента размером 30см * 30см равномерно распределить в площадь опоры дома. В местах, где нагрузка стен больше (перегородка) - плотность колонок может быть больше.

Если размер плоскости столбца опирающаяся на грунт будет 40см*40см  (1600см2), тогда для фундамента необходимо
(10035кг +2480 кг) / 1600см2 = 7,82 т.е. 8 столбов

Количество столбов целесообразно подбирать исходя из конструкции обвязочного первого бруса.

Вот некоторые справочные таблицы для расчета: