Как правильно сделать расчет ленточного фундамента на прочность

Цель публикуемой статьи – обрисовать основные вопросы по расчёту фундаментов и определить пути их решения. В статье можно представить множество методик по расчёту прочности ленточного фундамента, большое количество сложных формул для определения разных характеристик строительных элементов оснований строений.

Но всё это мало заинтересует человека без специального строительного образования. Поэтому данная информация предлагается для застройщиков, которые самостоятельно хотят рассчитать фундамент с минимальными затратами.

Общие положения

При возведении зданий и сооружений часто применяют ленточную опорную базу. От правильного расчёта на прочность ленточного фундамента зависит дальнейшая эксплуатация строения и его долговечность.

Ленточный фундамент

Застройщики крупных объектов заказывают проектную документацию на строительство зданий, домов и сооружений.При проектировании все конструкции рассчитывают на прочность для обеспечения их долговечной эксплуатации. Особенно важны прочностные характеристики конструктивных элементов основания дома.

Когда объект по своему объёму небольшой (малоэтажный жилой дом, дача или другое сооружение), затраты на изготовление проекта экономически невыгодны.

Даже имея минимум строительного опыта и знаний,можно рассчитать фундамент самостоятельно. На сегодня в интернете существует масса информации по тому, как определить прочность конструкций и материалов для возведения основания дома.Все методики и калькуляторы сети по определению прочностных качеств опорной базы зданий содержат сведения общего характера. Однако в каждом отдельном случае без самостоятельного расчёта конструкций фундамента не обойтись.

Методы расчётов ленточных фундаментов

Фундамент, залитый бутобетоном

Рассмотрим схемы прочных конструктивных элементов каждого вида ленточного фундамента.

Его изготавливают в трёх видах:

• Основание строения из сб

fundamentaya.ru

РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ — Мегаобучалка

 

Общие положения

 

Ширина ленточного фундамента b_f определяется по формуле

, м, (61)

т.к. A_f = b_f××l_f; где l_f = 1,0 п.м.

Затем находится расчетное сопротивление R по формуле (7) [20] и уточняется размер ширины фундамента путем подстановки в формулу (7) [20] вместо R₀ значения R. При внецентренно нагруженном фундаменте находят краевые напряжения P_max и P_min по формуле

, (62)

где – момент сопротивления подошвы условного фундамента.

Делается проверка следующих условий:

p_ср £ R, P_max £ 1,2R и P_min ³ 0.

 

Расчёт осадки ленточных фундаментов

 

Расчет осадки ленточных фундаментов производится по аналогии со столбчатыми фундаментами. При этом должны учитываться погонные нагрузки, приложенные на обрез фундамента, распределенные на один погонный метр или на участке между серединами соседних простенков стены.

 

Расчет прочности нормальных сечений ленточного фундамента

 

Расчет сводится к определению требуемой площади арматуры вдоль длинной стороны фундамента (рис. 15).

Рассчитываем только подушку, выступы которой работают как консоли, загруженные реактивным давлением грунта P_I (без учета массы веса тела подушки и грунта на её обрезах)

, кПа, (63)

где g_f = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке; N_II – погонная нагрузка на обрез фундамента при расчете по второй группе предельных состояний; A_f = b_f×1 п.м. – площадь фундамента, м

2.

Сечение арматуры подушки подбираем по моменту консоли в сечении I-I по формуле

, кН×п.м. (64)

Определяем значение a_m по формуле

, (65)

где R_b – расчётное сопротивление осевому сжатию (призменная прочность бетона), кПа, определяется по табл. 13 [22]; l₁ – ширина сжатой зоны (в верхней части) сечения ленточного фундамента равная 1 п.м.; h₀ – рабочая высота рассматриваемого сечения, см; b₁ – вылет консоли, м, определяется по формуле

, (66)

где b_f и b_c – соответственно ширина подошвы фундамента и стены (колонны).

По табл. 20 [14] в зависимости от a_m(А₀) определяем n и по формуле вычисляем площадь арматуры A_s:

, см², (67)

где R_s – расчетное сопротивление арматуры для предельных состояний первой группы, кПа (кгс/см

2), определяется по табл. 22 [22].

По сортаменту арматурной стали подбираем расчетную арматуру.

 

7.4. Расчет прочности ленточных фундаментов
на действие поперечной силы

 

При расчете наклонных сечений на действие поперечной силы должно соблюдаться следующее условие:

Q £ 0,35R_bb_fh₀, кН. (68)

Расчет на действие поперечной силы НЕ ПРОИЗВОДИТСЯ при выполнении следующего условия:

Q £ k₁R_btb_fh₀, кН, (69)

где k₁ – коэффициент, для тяжелого бетона принимается равным 0,75;
R_bt – сопротивление осевому растяжению бетона.

 

СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

 

Общие положения

 

Расчет свайных фундаментов зданий и сооружений следует начинать с определения (назначения) глубины заложения

d_p подошвы ростверка FL_p из условий рекомендуемых пп. 2.25 ¸ 2.33 [20]. Затем определяется длина сваи l₀, назначаемая из условий выбора инженерно-геологического элемента ИГЭ по глубине грунтового массива с наиболее приемлемым условным расчетным сопротивлением R₀ по эпюре на рис. 16.

Острие сваи, в первом приближении, располагаем в ИГЭ с R₀, значение которого наибольшее из массива грунта под ростверком. Величина анкеровки l_анк острия сваи из условия погружения принимается:

– на глубину не менее 0,5 м в крупнообломочные грунты, гравелистые, крупные и средней крупности песчаные грунты и глинистые грунты с показателем текучести J_L £ 0,1;

– на глубину не менее 1 м – в остальные грунты.

Оголовок сваи при свободном сопряжении с ростверком должен быть заделан в ростверк на глубину

l_задел. = 5 ¸ 10 см. Тогда из рис. 16 имеем:
l_c = l_анк + l₃ + l₂ + l₁ + l_задел., м. По величине l_c из каталога сборных железобетонных конструкций принимаем марку сваи. Например: l_c = 1,0 + 3,0 +
+ 1,2 + 0,35 + 0,1 = 5,65 м, принимаем сборную железобетонную сваю
C 6-40.

Определяем несущую способность призматической висячей сваи или сваи трения по глубине основания. Для этого используем практический метод, основывающийся на табличных данных [21].

, кН. (70)

Обозначения, входящие в формулу, приведены в формуле (3) [21]. Далее рассчитывается допустимая нагрузка N_d, кН на сваю, по формуле

, кН, (71)

где g_k – коэффициент надежности (если несущая способность

F_d определена расчетом или по результатам динамических испытаний без учета упругих деформаций грунта, g_k = 1,4; если F_d найдена по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или зондом статического зондирования, а также по результатам динамических испытаний с учетом упругих деформаций грунта, g_k = 1,25; если F_d определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой, g_k = 1,2).

По величине допустимой нагрузки определяется количество свай n, шт, по формуле

, шт. (72)

Результат округляется до целого числа свай. Например: N_I = 1500 кН, N_d = 430 кН, тогда 3,488 шт, принимаем n = 4 шт.

Для столбчатых ростверков оптимальное количество свай должно быть от 3-х до 5-ти штук. Оптимальное расположение свай под ленточными ростверками может быть в один ряд, два или три.

После определения количества свай следует решить вопрос об их размещении в плане и конструирование ростверка.

 

megaobuchalka.ru

Расчет армирования ленточного фундамента: определение количества материалов

Монолитный ленточный фундамент можно сделать своими руками, технологический процесс его строительства не столь сложен. Если лента будет бутобетонная, то не потребуется усиливать конструкцию путем армирования, и совсем не обязательно знать, какова технология вязки арматуры. При строительстве сборного ленточного фундамента без специальной техники не обойтись.

Схема армирования ленточного фундамента.

Самым проблемным звеном технологической цепочки окажется не армирование, а заливка бетона. Эту операцию желательно выполнять как можно быстрее. Данная проблема возникнет как при строительстве армированного ленточного фундамента, так и бутобетонного монолитного ленточного фундамента. Нелишне знать, как соединить фундамент со стенами.

О прочности ленточных фундаментов

Рассчитывать армирование и прочность ленточного фундамента необходимо с учетом свойств металла и бетона.

Расчет на прочность армирования выполняют для сечений, расположенных нормально и наклонно относительно действующей нагрузки. Рассчитывают железобетон на раскрытие и сжатие трещин. Выполняют расчет по деформациям и на выносливость. Понятно, насколько сложно рассчитать армирование ленточного основания.

Приемы вязки проволокой пересечений арматурных стержней.

Для ленточных фундаментов ситуация усугубляется, так как предусмотреть виды нагрузок, которые могут воздействовать на них, практически невозможно. В идеальном случае на него воздействует только равномерно распределенная по площади нагрузка. Это если не учитывать его вес.

В идеальных условиях монолитный фундамент имеет равномерно распределенную нагрузку, которую можно заменить эквивалентной силой действующей посредине балки. Реакцию со стороны основания также можно считать равномерно распределенной. Вся конструкция находится в равновесии, и никаких напряжений внутри нее не возникает. То есть в идеальном варианте армирование ленточного основания и не требуется.

Однако, например, зимой возникают вертикально направленные силы за счет увеличения объема при замерзании воды в порах грунта, летом, наоборот, возможно оседание грунта, в результате которого распределенный вес здания может превышать реакцию основания. Это означает, что монолитная балка будет прогибаться, и ее обязательно необходимо армировать. В верхней части ее возникнут сжимающие силы, а в нижней части, в подошве — растягивающие. И в этом случае армирование необходимо.

Для того чтобы самостоятельно построить ленточный фундамент и армировать его, можно воспользоваться требованиями, изложенными в нормативных документах. Эти требования обоснованы расчетами, которые выполнены специалистами, и практикой строительства монолитного ленточного основания зданий. Выполнение этих требований в результате армирования обеспечит прочность всей конструкции, позволит заранее определить требуемое количество материала, что очень важно. В этих же документах указано, как правильно армировать.

Вернуться к оглавлению

Несиловой расчет ленточного фундамента

Под таким расчетом ленточных фундаментов следует понимать определение количества материалов, необходимых для строительства. Для сборного ленточного основания определить требуемое количество железобетонных блоков особой сложности не представляет. Для армирования ленточного фундамента рассчитать требуемое количество металла сложнее. Чтобы, не выполняя сложных расчетов, армировать ленточный фундамент, достаточно воспользоваться указаниями, имеющимися в нормативной документации и строительными нормами. Требования, которые необходимо обязательно выполнять, сведены в таблицу 1.

Таблица 1.

№ п/п	Требование	Значение
1	Площадь, занимаемая арматурой, должна составлять от площади поперечном сечении	менее 0,1%
2	Если длина блока превышает 3 м, а для ленточного монолитного фундамента это так и есть, то диаметр арматуры должен быть	не менее 12 мм
3	Минимальный диаметр стержня для армирования при длине балки, превышающей 3 м	12 мм
4	При наращивании арматуры по длине внахлест величина перекрытия должна быть	не менее 1 м
5	Толщина слоя бетона, защищающего арматуру от ржавления, должна быть	не менее 40 мм
6	Максимальное расстояние между стержнями продольной арматуры не должно быть	не более 400 мм
7	Диаметр поперечной арматуры должен быть меньше диаметра продольной арматуры	в 4 раза, но не менее 6 мм
8	При высоте связанного каркаса более 80 см диаметр поперечной арматуры должен быть	не менее 8 мм
9	Смещать арматуру верхнего ряда относительно нижнего	запрещено
10	Расстояние между поперечными стержнями	не более 600 мм

Определить необходимое количество цемента, песка и щебня для монолитного ленточного основания не трудно. Для ответственных конструкций подойдет бетон марки М300 (класс В22,5). Изготавливая бетон этой марки самостоятельно, необходимо выдерживать пропорцию цемент/песок/щебень 1:1,9:3,7.

Вернуться к оглавлению

Определение количества арматуры для армирования

Рис. 1. Прямой крючок вращают вручную. Инструмент используют для упрощения процесса связывания арматуры.

Покажем этот расчет на конкретном примере.

Строим дом 8×10 м в Подмосковье. По ширине дома внутри имеется несущая перегородка. Надежный сборный ленточный фундамент должен иметь подошву, расположенную ниже глубины промерзания примерно на 20 см. Исходя из этого, в Подмосковье, где среднестатистическая глубина промерзания составляет 1,4 м, высота h должна быть как минимум 1,6 м. При толщине d=0,5 м площадь поперечного сечения фундамента S будет равна:

S=h×d=1,6×0,5=0,80 м²=8000 см²,

следовательно, (см. п.1, таблица 1) площадь, занимаемая арматурой, должна быть не менее 8 см.

Приобретая арматуру, уточните, о каком диаметре говорит продавец. Для расчета площади необходимо знать номинальный, а не наружный диаметр, который больше номинального. Так, номинальному диаметру арматуры в 12 мм соответствует максимальный диаметр 13,5 мм.

Определим, какое минимальное количество стержней потребуется, если воспользоваться минимально разрешенным номинальным диаметром d=12 мм (см. п.3, таблица 1). Площадь поперечного сечения стержня равна:

S_ст= π d²/4=3,14·12²/4=113,4 мм²=1,134 см²,

а необходимое количество стержней будет равно:

n=S/S_ст = 8/1,134=7,07.

Рис. 2. Винтовой крючок вращается сам, что в несколько раз ускоряет вязку арматуры.

То есть потребуется 8 стержней, по 4 сверху и снизу. Если приобрести стержень номинальным диаметром 14 мм, то потребуется 6 стержней, то есть по 3 сверху и снизу. Такой диаметр и выберем.

Общая длина фундамента составит:

L=2×10+3×(8-2×0,4)=41,6 м.

Промышленность выпускает арматуру длиной 6 и 12 м. Следовательно, для одной линии потребуется 6-тиметровых стержней:

n₆=41,6/6≈7 шт.

Чтобы правильно армировать, к этому необходимо добавить по 2 м на каждом соединении стержней внахлест (см. п.4, таблица 1). На 6 соединений необходимо добавить еще 12 м. Общая длина одной линии составит:

L₆=6×7+12=54 м,

а для всего фундамента (6 линий) потребуется как минимум 54×6=324 м или 54 стержня длиной 6 м и диаметром 14 мм. Естественно, приобретать необходимо хотя бы с небольшим запасом.

Определим расстояние между стержнями. Стержни должны находиться от края фундамента на расстоянии 40 мм (см. п.5, таблица 1). Поэтому при его ширине в 500 мм расстояние между стержнями будет равно:

l= (500-2·40)/2= 210 мм,

то есть требование (см. п.6, таблица 1) выполняется.

Вернуться к оглавлению

Как правильно вязать арматуру

Рис. 3. Бобышки отделяют арматуру от опалубки, обеспечивая неизменность формы ленточного фундамента.

Определим диаметр, который должна иметь проволока для вязки арматуры (см. п.7, таблица 1)

D_па= 14/4=3,5 мм.

Следовательно, с учетом того, что высота каркаса превышает 80 см, приобретаем проволоку с минимально допустимым диаметром, равным 8 мм (см. п.8, таблица 1).

Необходимое количество проволоки L_пр для поперечной арматуры определим, исходя из расстояния между поперечными соединениями, равного 0,5 м:

n_в= L/0,5=41,6/0,5=83 шт.

L_пр=[2(h+l)]·L/0,5=[2·(1,68+0,29)]41,6/0,5=328 м.

Примечание. Высоту фундамента и расстояние между стержнями увеличили на 8 см, чтобы с каждой стороны стержни выступали на 4 см .

Вязка арматуры — ответственная операция, от которой зависит надежность армирования. Технология армирования предусматривает три варианта соединений: внахлест без сварки, со сваркой и с применением специальных механических приспособлений.

В свою очередь, соединение внахлест при диаметре стержней до 40 мм можно выполнить, оставляя стержни прямыми и укладывая по длине нахлестки поперечные стержни. Армирование ленточного монолитного блока при соединении стержней допускает гнуть их в крюки и петли. Опытные строители не рекомендуют сваривать стержни. При сварке нарушается структура металла и, следовательно, его прочность.

Лучшим способом соединения стержней в процессе армирования является соединение стержней обожженной проволокой обязательно круглого сечения диаметром 1 мм. Эта тягучая проволока при скручивании не рвется. Необожженная проволока хрупкая, может обрываться, и вязать ею очень трудно. В качестве самого надежного инструмента используют простой крючок, показанный на рисунок 1, или винтовой, рисунок 2. Обычно применяют простейший вариант вязки: петлю из проволоки пропускают под сложенными накрест стержнями, загибают, второй конец пропускают в петлю и затем работают крючком.

Совершенно необходимой деталью являются бобышки, показанные на рисунок 3. Эти элементы устанавливают так, чтобы надежно отделить арматуру от опалубки и обеспечить требуемую величину ее покрытия бетоном, и, что очень важно, они обеспечивают неизменность формы ленточного монолитного каркаса.

Пользуясь требованиями, которые изложены в СНиП и не проводя сложных расчетов, можно рассчитать количество материала, необходимого для армирования фундамента.

moifundament.ru

Расчет ленточного фундамента по несущей способности грунта

Строительство любого дома начинается с расчета и закладки фундамента. Причем долговечность и прочность фундаментов напрямую зависят от правильности их расчетов. Фундамент является основанием здания, передавая на грунт нагрузку от дома. При этом верхнюю часть фундамента, которая соприкасается непосредственно со стенами, называют обрезом, а нижнюю, которая передает усилия на грунт, — подошвой.

Расчет ленточного фундамента.

В частном строительстве самым распространенным типом фундаментов является ленточный фундамент. Это объясняется тем, что он прост в расчете и закладке и при его возведении не нужна тяжелая строительная техника. Расчет ленточного фундамента может производится по:

1. Расчету деформации грунтов.
2. Расчету несущей способности грунтов.

Расчет фундамента по несущей способности более распространен, так как не требует больших знаний в строительстве и математике.

Расчет фундамента

Схема устройства монолитного ленточного фундамента.

Чтобы рассчитать фундамент, необходимо несколько этапов:

1. Определение веса сооружения, полезной и снеговой нагрузки, а также удельного давления на грунтовое основание.
2. Расчет размеров ленточного фундамента.
3. Корректировка размеров исходя из условий строительства.

Вернуться к оглавлению

Определение веса конструкции

Для точного определения веса всей конструкции необходимо подсчитать вес отдельных ее элементов. Для частного дома определяется вес:

Схема укладки ленточного фундамента.

1. Ленточного фундамента.
2. Цоколя здания.
3. Полов и потолочных перекрытий.
4. Внешних и внутренних стен.
5. Окон и дверей.
6. Стропил и материала покрытия крыши.
7. Крепежа, использованного при строительстве (скобы, стяжки, гвозди).
8. Утеплителя и гидроизоляции.
9. Внутренних элементов здания (лестницы, камин и т.д.).

Для расчета объемов этих элементов необходимо выполнить их эскизы и определить линейные размеры. Эскизы не должны быть выполнены с предельной точностью, так как определяется предварительный объем, погрешности будут учтены при корректировке размеров фундамента.

Если элемент сооружения имеет прямоугольную форму, то его объем высчитывается элементарным перемножением длины на высоту и ширину. Если же объект имеет более сложную форму, то его разбивают на простые и подсчитывают сумму объемов отдельных частей. Исходя из принятых для расчета единиц измерения получается объем элемента сооружения в см³ или м³.

Схема мелкозаглубленного ленточного фундамента для пучинистых грунтов.

Удельный вес элемента зависит от материала, из которого он изготовлен. Удельный вес основных строительных элементов приведен в СНиП II-3-79. Однако стоит учитывать, что отрасль строительства не стоит на месте и с каждым годом появляются новые материалы, которые обладают меньшим удельным весом при аналогичной прочности. Их параметры для расчетов можно узнать у изготовителя. Зная объем элемента и удельный вес материала, высчитывают вес конструкции в килограммах или тоннах.

Если при строительстве будут применяться элементы стандартной формы (пеноблоки, плиты перекрытия, брус и т.д.), то в нормативных документах уже приведен вес каждого элемента, что упрощает расчет нагрузки.

Так как в расчете учитывается вес фундамента, необходимы первоначальные его размеры, которые в дальнейшем будут скорректированы исходя из результатов расчета. При этом необходимо взять приблизительные размеры и определиться с материалом, из которого будет изготовлен будущий фундамент. Материалы подбираются в зависимости от грунта, глубины его промерзания и уровня грунтовых вод.

В таблицах ниже приведены рекомендуемые глубины ленточного фундамента в зависимости от основания, а также их пропорции в зависимости от расстояния между стенами:

Изображение 1

Изображение 2

Объем и вес фундамента высчитывается аналогично объему и весу остальных элементов сооружения.

Необходимо учитывать, что главный параметр расчета фундамента — это ширина его подошвы, от которой зависит давление здания на землю. Поэтому при расчетах оценивается достаточность площади (м²) подошвы для того, чтобы фундамент качественно высполнял свои функции. Именно достаточность будет являться той переменной, которая подбирается по расчетам.

Вернуться к оглавлению

Расчет снеговой нагрузки

Виды ленточных фундаментов.

Снежное покрытие играет большую роль в давлении дома на грунт, особенно в многоснежных районах, потому расчет снеговой нагрузки обязательной включается в расчет фундамента. Снеговая нагрузка определяется путем перемножения площади крыши здания на характеристики веса снежного покрова. Вес снега зависит от района строительства и приведен в СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» и изменяется на территории России от 80 до 180 кг/м². Исходя из данных, приведенных в документах, и высчитывается нагрузка снега. Кроме того, при ее расчете необходимо учитывать угол наклона крыши. В зависимости от него в формулу расчета вводится поправочный коэффициент.

Изображение 3

Поправочный коэффициент зависит от угла наклона (α) и количества скатов крыши. Так, при α<25° поправочный коэффициент равен 1, а при α>60° — равен 0. При α от 25° до 60° поправочный коэффициент экстраполируется между 1 и 0.

Вернуться к оглавлению

Расчет полезной нагрузки

В полезную нагрузку включают вес мебели, печи или камина, домашней обстановки и людей. Которые будут находиться в здании. Так как точно эту величину рассчитать достаточно сложно, принимается среднее значение, равное 180 кг/м².

Вернуться к оглавлению

Расчет удельного давления

После определения веса всех элементов здания, а также снеговой и полезной нагрузки определяется общий вес дома, который действует на фундамент. При распределении этого веса на общую площадь подошвы фундамента получается удельное давление здания на грунт, рассчитываемое в т/м².

Вернуться к оглавлению

Расчет размеров фундамента

Главным условием правильной и надежной работы фундамента является то, чтобы удельное давление здания было ниже, чем расчетное сопротивления грунта. Расчетным сопротивлением называется величина, при которой грунт не дает усадки под действием нагрузки. Значения расчетного сопротивления для разных типов грунта и регионов России представлены в нормативных документах, а именно ДБН В.2.1-10-2009 «Основания и фундаменты сооружений».

Так, зная тип грунта на месте строительства (исходя из контрольных шурфов или геологических изысканий), по нормативным таблицам определяют расчетное сопротивление.

К примеру, расчетное сопротивление некоторых видов грунта в т/м² составляет:

1. Песок крупный 60-50.
2. Средний 50-40.
3. Супесь 30-20.
4. Суглинок 30-10.
5. Глина 60-10.
6. Щебень 60-40.
7. Гравий 50-35.

Если сопротивление выше, чем нагрузка здания, то расчет фундамента выполнен верно. Для задания некоторого запаса прочности фундамента необходимо, чтобы величина сопротивления грунта была больше нагрузки на нее на 15-20%.

Вернуться к оглавлению

Корректировка размеров

Если по результатам расчета получается, что сопротивление грунта меньше или равно нагрузке на него (с учетом 15-20% превышения), то необходимо увеличить площадь подошвы фундамента и провести новый расчет.

Если же размер сопротивления много больше размера нагрузки (с учетом 15-20% превышения), то размер подошвы можно уменьшить для экономии материалов и затрат и провести новый расчет со скорректированными параметрами.

При новом расчете необходимо учитывать, что при уменьшении размеров подошвы изменяется ее объем и, соответственно, вес.

Вернуться к оглавлению

Самостоятельное определение типа грунта

Как уже говорилось ранее, важную роль при расчете фундамента имеет тип грунта на месте строительства. Так как геологические работы довольно дороги, не всегда целесообразно их заказывать, особенно при строительстве малоэтажных частных домов. Такие дома имеют обычно небольшой вес, который могут выдерживать большинство грунтов (кроме ила или торфяников). В таких случаях можно самостоятельно определить возможный тип грунта для использования его параметров в расчетах.

Для определения типа грунта необходимо сделать пробный колодец размером 0,8х0,8 м и глубиной до 2,5 м. Через каждые 0,5 м глубины берут пробу земли, маркируют ее и отделяют от других проб, защищая от осадков и внешних воздействий.

После взятия проб на всей глубине шурфа проводятся простые тесты, которые помогу определить тип основания:

1. Порцию грунта обильно смачивают водой и скатывают ладонями жгут диаметров 12-15 мм и длиной не менее 10-15 см. Далее жгут загибают в кольцо. Если при загибе кольцо распадается на мелкие фрагменты, с большой вероятностью можно предположить, что в данном месте грунт представлен супесями. Если же кольцо распадается на 2-3 фрагмента, то он представлен суглинками. Если кольцо остается целым — дом строится на глиняном основании.
2. Во втором тесте определяется пористость. Для этого из грунта вырезают кубик со стороной 10 см и взвешивают его. Вес кубика будет представлять объемную массу земли в ее естественном состоянии. Затем кубик уплотняют до максимально плотного состояния, удаляя воздушные поры, и снова взвешивают, определяя массу земли без пор. Соотношение объема каждого кубика к его массе — это объемный вес грунта в естественном и плотном состоянии. Отношение объемных весов обоих кубиков даст нам коэффициент пористости. По данному коэффициенту исходя из нормативных таблиц определяют предполагаемый тип основания. Если при вырезании или сжатии кубик рассыпается на фрагменты, то объем земли с порами известен по размерам кубика, а объем земли без пор можно определить мерным стаканом или другой емкостью.
3. Третьим показателем, который можно определить самостоятельно, является текучесть грунта. Он определяется субъективно по следующему критерию: если лопата сложно входит в землю, то текучесть равна нулю, если же лопата легко входит, но грунт прилипает к ней, то текучесть равна единице.

По показателям этих тестов определяется возможный тип земляного основания. Для того чтобы перестраховаться от ошибок, величину сопротивления можно взять чуть большую, чем та, которая характерна для определенного типа грунта.

Если же по результатам теста не удалось определить тип грунта или грунт оказался илистым или торфяным, то для расчета лучше пригласить специалистов.

Данная методика позволяет упростить расчет размера ленточного фундамента при строительстве малоэтажных частных домов. Она позволяет определить основные параметры будущего фундамента с достаточной точностью. Если же есть какие-либо сомнения в правильности расчетов, то лучше не рисковать и обратиться к специалистам.

moidomkarkas.ru

Расчет прочности ленточного фундамента

Msd = == 1,53кН*м

A_s=== 0,1см²

Для армирования плиты ленточного фундамента принимаем 5 стержней диаметром 12 мм с общей площадью поперечного сечения 5,65 см².

9. Расчет основания ленточного фундамента с использованием методаEurocode7.

Расчет несущей способности основания ленточного фундамента по методике EUROCODE 7 будем производить для консолидированного основания (условия с дренированием основания).

Расчетная несущая способность вертикально нагруженного основания фундамента может быть определена по формуле:

где использованы расчетные безразмерные коэффициенты:

— несущей способности:

— наклонной плоскости подошвы фундамента:

— формы фундамента (расчет ведем для полосы ленточного фундамента шириной 1 метр; т.к. ширина ленточного фундамента составляет также 1 метр, то используем формулы для фундамента квадратной формы):

— наклона нагрузки за счет горизонтальной составляющей Н:

Таким образом:

p_m=353,23 кПа <R/А=1288 кПа – условие выполняется!

2. Свайные фундаменты

   1. Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства

Исходные данные по геологическим разрезам.

Таблица 1.1

ИГЭ	Мощность пластов по скважинам , м				Расстояния между скважинами, м			Наименование грунта		Глубинные воды, м
	1	2	3	1-2		2-3
1	4	4	4	25		29	Торф коричневый водонасыщенный		1
2	2	2	2				Песок пылеватый
3	2	2	2				Супесь пылеватая
4	25	25	25				Гравелистый песок

Данные свойств грунтов

Таблица 1.2

Показатели	Значения показателей слоев
	1	2	3	4
Удельный вес грунта γIIкН/м	7	9,5	16,5	11
Коэффициент пористости е	—	—	—	—
Удельное сцепление СII, кПа	—	—	12	—
Угол внутреннего трения φ, °	8	14	30	35
Модуль деформации Е, МПа	—	—	16,1	30

Геологический профиль

2. Расчет и конструирование свайных фундаментов

Согласно выданного задания на курсовое проектирование необходимо рассчитать и запроектировать фундаменты на фундамент с забивными сваями и уплотненным основанием.

Назначим длину сваи – достаточно прочным основанием будет являться супесь. Однако мощность слоя супеси составляет 2 м, что соответствует минимальной глубине заделки. Поэтому заделку сваи будем производить в гравелистый песок, глубина заделки для которого составляет не менее 0,5 м. Таким образом полная длина сваи определяется как:

l=l₁ +l₂+l₃

где l₁ – глубина заделки сваи в ростверк, принимаемая равной 0,05 м;

l₂ – расстояние от подошвы ростверка до кровли несущего слоя, 6,6 м;

l₃ – заглубление сваи в несущий слой, 1 м

l= 0,05 + 6,6 + 1 = 7,65 м.

Согласно П19-04 к СНБ 5.01.01-99 примем поперечное сечение сваи 300х300 мм.

Несущая способность сваи по грунту определяется как сумма сопротивлений грунтов под основанием сваи и на ее боковой поверхности:

F_uf = γ_c *(γ_cr *R*A + γ_cf *U*)

где γ_c, γ_cf– коэф-т условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

γ_cR– коэф-т условий работы грунта под нижним концом и на боковой поверхности сваи для сплошных забивных свай, погружаемых паровоздушными и и дизельными молотками =1;

R– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, согласно П4-2000 к СНБ 5.01.01-99 принимаемый равным 10,2 МПа;

А – площадь опирания на грунт сваи, по площади поперечного сечения ее нижнего конца принимаемая равной 0,09 м²;

U– периметр поперечного сечения сваи, принимаемы равным 1,2 м.

R_fi– расчетное сопротивлениеi-го слоя грунта основания на боковой поверхности, принимаемый равным: для песка пылеватого – 48 МПа, для супеси пылеватой – 37 МПа, для гравелистого песка – 104 МПа;

h_i– толщинаi-тых слоев грунта, принимаемая для песка пылеватого – 2 м, для супеси – 2 м, для гравелистого песка – 1 м.

Тогда, несущая способность одной сваи:

F_di= 1*(1,0*10200*0,09 + 1,2*1,0*(48*2+37*2+104*1)) = 1246,8 кН

Расчетная нагрузка F_uдопускаемая на сваю вычисляется из условия

N≤F_u=

где γ_k– коэф-т надежности, принимаемый равным 1,4.

F_u== 890,6 кН

Расчетная нагрузка приходящаяся на одну сваю для внецентренно сжатого фундамента:

N = ±

где N₀– вертикальная расчетная нагрузка, приложенная на обрез фундамента, равная 4752 кН;

G_m– расчетная нагрузка от веса ростверка и грунта на его уступах, принимаем равным 21 кН/м³;

n– кол-во свай в кусте, равно 6 шт.

M_x– расчетный изгибающий момент, равный 408 кН*м³;

y– расстояние от главных осей свайного поля до оси наиболее удаленной сваи, для которой вычисляется нормальная нагрузка, 1 м;

y_i– расстояние от главных осей свайного поля до оси каждой сваи, 1 м

N_max=+= 888 кН.

N_min=–= 752 кН.

N_m== 820 кН

820 кН < 890,6 кН

Условие выполняется.

studfiles.net

как правильно рассчитать толщину и другие параметры?

Опора дома должна иметь достаточную прочность, чтобы нести огромный вес строения, противостоять деформирующим нагрузкам и обеспечивать устойчивое основание для стен.

От правильного расчета ширины, высоты, глубины ленты зависит, как долго фундамент прослужит до появления первой трещины. Расчет ленточного фундамента состоит из нескольких составляющих:

• определение несущей способности основания — грунта;
• подсчет массы дома, которую фундаменту предстоит выдерживать;
• выбор параметров ленты в соответствии с указанными выше пунктами.

Важным параметром, от которого зависит толщина ленты и прочие характеристики, является необходимая площадь подошвы фундамента. Она зависит от нагрузки и характеристик почвы.

Смотрите нашу видео-подборку по теме:

Определяем площадь подошвы ленты

1. Начать стоит с проведения инженерно-геологических работ. Только имея на руках полное заключение специалистов о характере грунта, можно приступать к разработке проекта и его реализации.

2. Зная характеристики почвы, можно понять, какие конструкции на участке можно возводить, насколько массивные дома допустимо строить. Исходя из этих знаний разрабатываем эскиз постройки.

3. Когда проект готов, необходимо рассчитать массу строения. Если проектированием занимался специалист, то в документации будет указана и детальная характеристика веса здания.

   В том случае, если дом строится самостоятельно, то определить вес можно, исходя из предполагаемых затрат материалов.

4. Зная вес дома и несущую способность основания на участке, можно рассчитать и требуемую площадь поверхности подошвы фундамента. Однако тут имеется один нюанс.

   Обычно с ростом глубины увеличивается плотность грунта и его способность выдерживать нагрузку.

   Но одновременно с этим растет и масса постройки, ведь увеличивается высота фундамента, который тоже давит на почву.

   Выбор оптимальной глубины закладки опоры производится индивидуально, с учетом характеристик почвы, стратиграфии, климатических условий, уровня грунтовых вод и пр.

Рассчитывая площадь основания фундамента, желательно сделать приличный запас.Точность всех этапов расчетов оставляет желать лучшего в любом случае, при этом есть множество факторов, которые могут проявить себя в будущем.

Лучше иметь запас прочности, чем через несколько лет тратить колоссальные суммы на ремонт.

Определение размеров ленты

Длина ленты известна еще на этапе проектирования. Высота была определена в ходе подбора оптимальной глубины закладки фундамента. Нужно только не забыть прибавить к ней высоту надземной части ленты — цоколя.

Ее величину можно рассчитать в зависимости от толщины снежного покрова в данной местности, перепадов высот на участке, архитектурных особенностей строения.

Остается определить, какая должна быть ширина.

В самом простом случае необходимо рассчитанную прежде площадь основания разделить на длину ленты. Например, имеется дом размером 6х8 метров, который нужно установить на основание площадью 16 квадратных метров.

Чтобы рассчитать ширину, делим площадь на общую длину ленты:

16/28=0,57м

Округляем в большую сторону и получаем 60 сантиметров. Все просто и понятно. Но при этом получается значительный расход материалов. Даже при небольшой высоте фундамента в 1,5 метра потребуется более 25 кубометров бетона. И такая ширина в большинстве случаев избыточна по прочности даже без усиления ее арматурой.

Существует две возможности снизить расход:

1. 

   Можно использовать фундаментную подушку — готовые бетонные блоки, имеющие трапециевидный профиль.

   Подошва широкая, а верх узкий. Такие элементы широко используются при закладке сборных лент, однако при должном уровне усердия и сноровки их можно применять и при заливке монолита.

   Недостаток — потребуется аренда автокрана для укладки блоков.

2. Можно заложить ленту, ширина которой сокращается к верху. К примеру, если толщина стен 25 см, то ширина ленты у верхнего края может быть 35 см. в таком случае в вышеуказанном примере расход бетона сократится до 20 кубометров, при этом прочность фундамента дома остается фактически прежней.

   Трапециевидный профиль ленты не только сокращает количество расходуемого бетона, но и компенсирует выталкивающие силы пучения грунта. Также этот способ легко реализовать собственноручно без привлечения тяжелой техники.

Еще есть вариант с увеличением глубины закладки, чтобы добраться до более плотных слоев грунта. Тогда можно будет снизить требуемую площадь основания и вместе с ней ширину ленты.

То при этом возрастает боковая площадь поверхности бетона, что увеличивает расходы на гидроизоляцию, растет объем земляных работ, увеличивается сила касательного пучения.

Есть и другие проблемы, которые могут возникнуть с наращиванием глубины, в частности и грунтовые воды. Ленточный фундамент не должен располагаться ниже уровня грунтовых вод без системы дренажа.

Правильно рассчитать можно только зная особенности участка и характеристики проекта.

Смотрите нашу видео-подборку по созданию монолитного фундамента:

proffu.ru

Расчет фундамента — основные методики, формулы, таблицы и правила определения расхода материала (90 фото)

Расчет оснований по деформациям

СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений.
Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*
Автор ФГУП «ЦНС»

где s — осадка основания фундамента (совместная деформация основания и сооружения),
s_u — предельное значение осадки основания фундамента (совместной деформации основания и сооружения), устанавливаемое в соответствии с указаниями 5.6.46-5.6.50.

Примечания

1. Для определения совместной деформации основания и сооружения s могут использоваться методы, указанные в 5.1.4.
2. При расчете оснований по деформациям условие формулы (5.6) должно выполняться в том числе для параметров, указанных в 5.6.4.

5.6.6 Расчетная схема основания, используемая для определения совместной деформации основания и сооружения, должна выбираться в соответствии с требованиями 5.1.6.

Расчет деформаций основания фундамента при среднем давлении под подошвой фундамента р, не превышающем расчетное сопротивление грунта R (см. 5.6.7), следует выполнять, применяя расчетную схему в виде линейно деформируемого полупространства (см. 5.6.31) с условным ограничением глубины сжимаемой толщи H_c (см. 5.6.41).

Предельные деформации основания фундаментов

5.6.46 Предельные значения совместной деформации основания и сооружения s_u,s и s_u,f устанавливают исходя из необходимости соблюдения:

• а) технологических или архитектурных требований к деформации сооружения (изменение проектных уровней и положений сооружения в целом, отдельных его элементов и оборудования, включая требования к нормальной работе лифтов, кранового оборудования, подъемных устройств элеваторов и т.п.), s_u,s,
• б) требований к прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций, включая общую устойчивость сооружения, s_u,f.

5.6.47 Предельные значения совместной деформации основания и сооружения по технологическим или архитектурным требованиям s_u,s следует устанавливать соответствующими нормами проектирования сооружений, правилами технической эксплуатации оборудования или заданием на проектирование с учетом в необходимых случаях рихтовки оборудования в процессе эксплуатации.

Проверку соблюдения условия s≤s_u,s проводят при разработке типовых и индивидуальных проектов в составе расчетов сооружения во взаимодействии с основанием после соответствующих расчетов конструкций сооружения по прочности, устойчивости и трещиностойкости.

5.6.48 Предельные значения совместной деформации основания и сооружения по условиям прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций s_u,f следует устанавливать при проектировании на основе расчета сооружения во взаимодействии с основанием. Значение s_u,f допускается не устанавливать для сооружений, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок основания (например, различного рода шарнирных систем), а также для сооружений значительной жесткости и прочности (например, зданий башенного типа, домен) при соответствующем обосновании.

5.6.50 Предельные значения деформаций оснований допускается принимать согласно приложению Г, если конструкции сооружения не рассчитаны на усилия, возникающие в них при взаимодействии с основанием и в задании на проектирование не установлены значения s_u,s (см. 5.6.46, 5.6.47). Проверку соблюдения условия проводят при разработке типовых и индивидуальных проектов в составе расчетов сооружения во взаимодействии с основанием после соответствующих расчетов конструкций сооружения по прочности, устойчивости и трещиностойкости.

5.6.52 Расчет деформаций основания допускается не выполнять для сооружений геотехнических категорий 1 и 2, если среднее давление под фундаментами проектируемого сооружения не превышает расчетное сопротивление грунтов основания (см. 5.6.7-5.6.25) и выполняется одно из следующих условий:

• а) степень изменчивости сжимаемости основания меньше предельной (по 5.6.49, а),
• б) инженерно-геологические условия площадки строительства соответствуют области применения типового проекта (по 5.6.49, в),
• в) грунтовые условия площадки строительства сооружений, перечисленных в таблице 5.11, относятся к одному из вариантов, указанных в этой таблице.

Одноэтажные с несущими конструкциями, малочувствительными к неравномерным осадкам (например, стальной или железобетонный каркас на отдельных фундаментах при шарнирном опирании ферм, ригелей), и с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно. Многоэтажные до шести этажей включительно с сеткой колонн не более 6×9 м.

2 Жилые и общественные здания

Прямоугольной формы в плане без перепадов по высоте с полным каркасом и бескаркасные с несущими стенами из кирпича, крупных блоков или панелей:

• а) протяженные многосекционные высотой до 9 этажей включительно,
• б) несблокированные башенного типа высотой до 14 этажей включительно.

1. Крупнообломочные грунты при содержании заполнителя менее 40%.
2. Пески любой крупности, кроме пылеватых, плотные и средней плотности.
3. Пески любой крупности, только плотные.
4. Пески пылеватые при коэффициенте пористости 0,65.
5. Супеси при 0,65, суглинки при 0,85 и глины при 0,95, если диапазон изменения коэффициента пористости этих грунтов на площадке не превышает 0,2, a 0,5.
6. Пески, кроме пылеватых при 0,7 в сочетании с глинистыми грунтами при 0,5 и

п.6.8.11 Расчетные деформации морозного пучения грунтов основания, определяемые с учетом нагрузки от сооружения, не должны превышать предельных значений, которые допускается принимать по аналогии с набухающими грунтами (см. приложение Г).

Расчет основания фундамента
СП 22.13330.2016, раздел 5.6. ‘Расчет оснований по деформациям’

Источник: reconstruction.a1systems.su

Принимая решение выполнения работ по возведению дома своими руками, в первую очередь обращаем особое внимание на обустройство фундамента. В случае, когда за разработку проекта будущего строения берутся профессионалы, они учитывают все необходимые факторы: тип грунта, климатические условия, планируемую нагрузку и прочее. Особенно если дом планируется с подвалом. Но данная услуга доступна не всем, поэтому очень часто возникает вопрос, как правильно рассчитать базис дома.

Конечно, можно воспользоваться онлайн калькулятором в сети. Но большинство начинающих строителей принимаются за данную работу самостоятельно. Попробуем привести несколько важных советов, которые помогут правильно рассчитать фундамент для своего будущего дома. В первую очередь рекомендуем подробно изучить все показатели норм, указанных в СНиПах, строительного направления.

Самым первым фактором, который следует тщательно изучить – это почва на участке, которая выбрана для постройки дома. От ее типа зависит многое:

• тип фундамента,
• глубина его залегания,
• выбор вида гидроизоляции,
• возможность обустройства подвала.

Для того чтобы правильно оценить почву, необходимо выкопать в нескольких местах ямы или пробурить скважины. Расстояния между ними должно быть не менее метра. Грунты на одном и том же участке могут быть различными, а, следовательно, свойства их отличаются.

Очень важно не ориентироваться на свойства грунта соседнего участка и игнорировать обследование своего.

Скважина пробуривается до глубины 2 метров. Такая глубина достаточна для того, чтобы получить представление, какой тип почвы преобладает.

Далее определаются с видом фундамента и глубиной его залегания.

Приведём характеристики самых распространённых типов грунтов и варианты решений относительно расчёта основания дома.

Каменистые и полукаменистые грунты имеют очень высокую несущую способность. Исходя из этого, можно выполнять работы по устройству фундамента любого типа, кроме свайного.

Особенности выбора

Другие типы грунтов, песчаные, глинистые, торфяные, суглинки в той или иной мере обладают таким свойством, как пучинистость. Поэтому при выполнении работ по закладке фундамента вне зависимости от того с подвалом или без, обращаем внимание на такие факторы:

1. На какой глубине залегает пучинистый тип грунта. Если он располагается на поверхности и по всей глубине пробных скважин, то можно какую-то часть заменить, например, на песок и приступить к закладке ленточного основания. Или сразу обустраивать свайный фундамент.
2. Изучить уровень залегания грунтовых вод. Чем выше они проходят, тем меньше типов фундаментов подходят для закладки. Если воды проходят на глубине одного метра, то лучше выбрать плитный фундамент. Об обустройстве подвала не может быть и речи.Если ниже, то можно остановиться на мелкозаглублённом ленточном основании.
3. Уровень промерзания почвы. В случае, когда пучинистый грунт залегает на глубину промерзания почвы, то его следует заменить. В противном случае обустраивают заглублённое ленточное основание или фундамент с применением свай. В отдельных случаях можно выбрать мелкозаглублённый плитный фундамент.

При расчётах необходимо учитывать все три фактора одновременно.

Площадь подошвы основания

Одним из важных фактов расчёта фундамента является площадь его подошвы. Перед началом выполнения работ необходимо понимать, как правильно распределить нагрузку на грунт. Рассчитывается данная величина по специальной формуле, представленной ниже.

Площадь подошвы рассчитывается для того, чтобы основание с его несущей нагрузкой не продавливал грунт. Не учитывают показатели данной величины только при обустройстве плитного фундамента, так как здесь задействуется достаточная площадь для распределения нагрузки. Но в таком случае исключается устройство подвала.

Сопротивление грунтов

Показатели сопротивления нагрузке каждого типа грунта зависят от того, насколько глубоко находятся его залежи, а также от показателей его плотности и пористости. С увеличением глубины увеличивается и коэффициент сопротивления.

Поэтому, если планируется выполнение работ по закладке фундамента на глубину менее полутора метра, то сопротивление грунта необходимо рассчитать по формуле

R _{– расчётное сопротивление, которое можно определить по таблице, приведённой ниже}

H – показатель глубины закладки фундамента в соответствии с нулевым уровнем земли (см).

Также следует учитывать, что на сопротивление нагрузке влияет уровень влажности почвы. Поэтому не следует игнорировать уровень прохождение грунтовых вод.

Общая нагрузка на грунт

Важное значение имеют показатели нагрузки на грунт будущего здания. В расчёты следует включить такие факторы:

1. Общая нагрузка будущей конструкции, с учётом примерной нагрузки основания. Обращаем внимание, будет ли обустраиваться подвал. Для этого необходимо опираться на данные, представленные в таблице ниже.
2. Суммарную нагрузку используемых элементов в быту, такие как камины, печи, мебель, люди и прочее.
3. Сезонные нагрузки. Например, снежные покровы. Показатели для каждой климатической полосы различно. Так, для средней полосы – 100 кг/м 2 кровли, для южной – 50 кг/м 2 , для северной – 190 кг/м 2 .

Значение площади подошвы фундамента определяет показатели ширины траншеи для ленточного основания и площади опоры для столбчатого или свайного фундамента. Если возникают затруднения расчёта, рекомендуем обратиться к онлайн калькулятору.

Учимся на примере

1. После вычисления веса дома и других общих нагрузок получили показатель равный 160000 кг.
2. После исследование типа грунта, определили, что преобладает глина влажная. Её показатели сопротивления по таблице равна 6кг/см 2 . Коэффициент условий – 1. Коэффициент надёжности – 1.2.
3. Подставив все показатели в формулу, получим S=(1,2*160000):(1*6)=32000(см 2 )=3,2(м 2 ).
4. Теперь определяем ширину траншеи для ленточного фундамента. Общая длина ленты составляет примерно (6+8)*2+6=34 (м). Слагаемое 6 вне скобок определяет длину внутренней несущей стены. Таким образом, ширина траншеи составит 3,2/34=0,1 (м).
5. Для деревянного домика, рассчитав площадь подошвы получаем показатель 1 м 2 . Теперь приступаем к вычислению количества необходимых свай. Обращаем внимание на о, что в данном случае устройство подвала довольно сложный процесс. Учитывая, что для одной сваи необходимо основание площадью 0,07 м 2 , получаем 1/0,07=15 свай.

Обращаем внимание, что это минимальный показатель, который обеспечит равномерное распределение нагрузки. Но, устраивая фундамент, учитываем ширину стены и другие показатели.

Итак, производя расчёты для фундамента, следует несколько раз перепроверить показатели. Насколько правильно выполнены вычисления, зависит надёжность и безопасность будущей конструкции. Также немаловажный фактор – это расчёт закупок материалов для выполнения работ по закладке фундамента.

Расчет фундамента дома
Учет важных советов, которые помогут правильно рассчитать фундамент для своего будущего дома, помогут возвести качественное и надежное основание.

Источник: fundamentaya.ru

С расчетов начинаются непосредственно строительные работы. Чтобы рассчитать фундамент для одно- или двухэтажного дома, помощь квалифицированных специалистов, возможно, не понадобится. Однако при сложных вариантах расчета, к примеру, трехэтажной виллы на склоне холма на свайном фундаменте, лучше не экономить на специалисте.

Выбор типа фундамента

Перед тем, как начать расчеты, необходимо выбрать тип используемого фундамента соответственно обстоятельствам:

Ленточный фундамент – самый универсальный тип, поскольку является надежным и долговечным, подходит для зданий любой высотности, в здании можно обустроить подвал. Минусом является большой расход материалов и громоздкость конструкции. Представляет собой заглубленную в землю ленту из армированного бетона, вылитую на подушке из песка и щебня.

Столбчатый фундамент – представляет собой заглубленные в землю на определенном расстоянии друг от друга бетонные столбы, соединенные балками. Подходит для возведения малоэтажных (1-2 этажа) домов из бруса, из сип-панелей, или срубов. Данный вид фундамента подойдет для почв, где нет резких температурных колебаний.

Плиточный – требует предварительного заглубления грунта, а неровности почвы под ним выравниваются подсыпкой песка, щебня или бетона.

Плита для фундамента предварительно армируется. Применяется для строительства массивных 2-3-х этажных зданий. Самый затратный вариант относительно других видов.

Свайный – состоит из соединенных балками и железобетонными плитами свай. Применяется в условиях зыбких почв, для строительства легких многоэтажных зданий. Монтаж свай требует применения множества строительной техники и обходится недешево.

Нюансы расчета

Расчет заложения фундамента производят, учитывая такие нюансы:

• глубину залегания грунтовых вод,
• глубину промерзания грунта в данном регионе согласно таблицам,
• рельеф местности и состояние грунта,
• наличие или отсутствие подвала,
• наличие подземных коммуникаций – кабелей, трубопроводов рядом с местом строительства.

Расчет нагрузки на фундамент

В качестве примера для расчета будет рассмотрено одноэтажное здание 6X8 метров с высотой потолков 3 метра, длина простенков в доме составляет 10 метров, а толщина 0,1 м. Нагрузка на фундамент рассчитывается следующим образом. Длина стен равна:

После этого вычисляется объем стен, в данном случае считается, что они все толщины 10 см:

V=L*H*T V=38*3*0.1=11.4 м3.

Из таблиц берется коэффициент плотности материала P, из которого выполнены стены, и масса стен обсчитывается по формуле:

Вес перекрытий и кровли высчитывается при помощи таблиц, умножая их предварительно высчитанную площадь на удельный вес материала, из которого они состоят.

При расчете нагрузки на фундамент производится учет снеговой и ветровой нагрузки, а также находящихся в здании людей и предметов интерьера.

Расчет нагрузки на грунт

Производится данный обсчет, чтобы выяснить, не является ли здание слишком тяжелым для данного типа грунта. Нагрузка на грунт складывается из масс фундамента и здания. Масса фундамента вычисляется умножением объема на удельную плотность.

При этом у почвы согласно таблицам есть допустимая максимальная нагрузка на м2. Высчитывается нагрузка путем деления массы здания вместе с фундаментом на общую площадь подошвы основания.

Нагрузку на грунт можно уменьшить следующими способами:

• Сделать ленту в основании трапециевидной с расширением книзу.
• При использовании столбчатого основания сделать большее число и габариты столбов.

Расчет количества арматуры для ленточного фундамента

Для ленточных фундаментов применяют два армирующих пояса и арматуру толщиной до 12 мм. При наборе каркаса следует помнить, что вертикальные и поперечные прутья подвергаются меньшей нагрузке, чем продольные.

В качестве вертикальных и поперечных прутьев подойдет катанка, а для горизонтальных применяют рифленую арматуру. Ставятся продольные пруты не реже чем через 40 см, но не менее двух прутков.

Высчитывается необходимое количество рифленой арматуры, перемножая длину ленты на количество рядов прутьев. Поперечные прутки ставятся через каждые 50 см, отступив по 5 см от стенок основания.

Длина катаной арматуры считается по количеству поперечных прутков, умноженных на длину поперечного прутка, и количеству вертикальных прутков, умноженных на длину вертикального прутка. Конструкция собирается при помощи вязальной проволоки, ее количество обсчитывается из расчета около 30 см проволоки на одну скрутку.

Расчет бетона на фундамент производится так — количество использованного бетона равняется объему фундамента. Метод расчета объема фундамента – вычисляется площадь геометрической фигуры, которую он собой представляет (в данном случае произведение длины ленты на ее ширину). Площадь затем умножается на высоту заливки бетона.

Расчет фундамента — основные методики, формулы, таблицы и правила определения расхода материала (90 фото)
Как производится выбор типа и расчет фундамента в зависимости от проекта будущего строения. Основные нюансы расчета нагрузок на фундамент и определение необходимого запаса прочности. Методика расчета нагрузок на поверхность.

Источник: mojdominfo.ru

Расчет фундамента — ответственный этап подготовки к строительству. Выполнить его нужно для того, чтобы понять какие размеры сечения нужны, сколько необходимо арматуры и какого диаметра. Перед тем как правильно рассчитать опорную часть здания, потребуется собрать исходные данные. Именно от их точности будет зависеть грамотность вычислений.

Что нужно сделать

Чаще всего при частном строительстве используют ленточный фундамент. Такой тип позволяет сделать в доме подвал, но в некоторых случаях он может быть экономически невыгодным. Чтобы составить смету на выполнение работ (или примерно прикинуть, сколько потребуется вложений), нужно выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента, также вычислить объем бетона и его геометрические размеры.

Чаще всего в частном строительстве закладывают ленточный фундамент

Методика расчета предполагает вычисление трех величин. Расчет ленточного фундамента в результате должен дать такие сведения о конструкции:

• глубина заложения подошвы,
• ширина основания,
• ширина по всей высоте.

Расчет фундамента для дома из кирпича или других материалов обязательно начинают с определения глубины заложения. Она зависит от пучинистости грунта, уровня грунтовых вод и климата. Если неправильно высчитать эту характеристику, здание может разрушиться под действием сил морозного пучения. Лента будет одновременно подвергаться воздействию влаги и холода, что приведет к неравномерным деформациям и трещинам.

Ширина основания должна быть достаточной для того, чтобы равномерно передать массу здания на грунт. Чем меньше прочность почвы, тем шире потребуется подошва. За счет большой площади удается распределить нагрузку от ленточного фундамента для дома на основание так, что на каждый его участок приходится не больше допустимой величины.

Фундамент должен быть заложен ниже уровня промерзания грунта

Ширина ленты по всей высоте обычно принимается конструктивно. Она должна быть чуть больше наружных стен. При этом учитывают способ изготовления ленты. Для монолитного фундамента может быть достаточно ширины сечения 200—300 мм, в то время как сборный рекомендуют делать не менее 400—600 мм. Также этот показатель зависит о глубины заложения. Чем она больше, тем сильнее будут опрокидывающие воздействия (потребуются более мощные стены подвала).

Подготовительные работы

Перед тем как рассчитать фундамент для дома, проектировщику нужно выяснить геологические данные участка. Для крупных зданий выполняют специальные геологические изыскания. В частном строительстве допустимо провести исследования самостоятельно. При этом все характеристики назначаются по визуальному осмотру.

Чтобы правильно рассчитать фундамент, почву исследуют двумя способами:

• отрывка шурфов, которые представляют собой глубокие ямы с размерами в плане 1х2 м (в среднем),
• бурение скважин ручным буром.

В первом случае на тип грунта смотрят по стенкам шурфа. Во втором — проверяют почву на лопастях бура.

Для исследования почвы проводят осмотр стенок шурфа

Исследования проводят на глубину, которая на 50 см превышает предполагаемое заложение ленты (которое назначили только по отметке промерзания). При проведении работ надо выяснить следующие характеристики:

• тип грунта в уровне подошвы,
• расположение уровня грунтовых вод (УГВ),
• наличие на участке линз слабой почвы.

Чтобы точно понять УГВ, потребуется провести исследование в нескольких точках. Минимум одна из этих точек должна находиться в низине участка. Работа в засуху не дает точного результата, поскольку влага может уйти глубоко в землю.

Лучше всего выяснять УГВ весной. В этом случае фундамент ленточный не будет бояться даже половодья.

Линзы слабого грунта найти бывает сложно. Для этого нужно делать шурфы или скважины очень часто. В большинстве ситуаций в этом нет необходимости. Если во время строительства обнаружится такая неприятность, ее засыпают щебнем, гравием или песчано-гравийной смесью.

Если УГВ на участке находится глубоко, то можно использовать ленту глубокого заложения (более 1,5 м). При этом вода должна располагаться на 50 см ниже подошвы здания. При расположении УГВ на расстоянии менее чем 1,5 м от поверхности, разумно выбрать мелкозаглубленную конструкцию. Но такой тип имеет ограничения. Если влага находится выше, стоит рассмотреть другой вариант фундамента: плиту или сваи.

Выбор фундамента по заглублению зависит от УГВ

Чтобы выполнить расчет основания фундамента, потребуется знать прочность почвы. Характерные признаки каждого типа грунта можно найти в ГОСТ 25100-2011. Особое внимание стоит обратить на приложения к этому документу. Несущую способность каждого типа берут из таблицы ниже.

Практический пример расчета ленточного фундамента
Рассказываем, как рассчитать ленточный фундамент под дом. Проводим сбор нагрузок, определяем марку бетона, подбираем сечение арматуры.

Источник: domzastroika.ru

Ленточное основание — это конструкция, представляющая собой замкнутый контур, выполненный из монолитных балок. Конструкция располагается под несущими стенами возводимого строения. Ленточное основание используется для капитальных домов, требующих надежную несущую конструкцию. Рассчитать ленточное основание сложнее чем свайное, но традиционный ленточный фундамент обладает гораздо большей несущей способностью поэтому, уделив немного времени расчетам, Вы получите надежное здание.

Ленточное основание делится на 2 вида:

• Монолитный фундамент ( залитый бетоном арматурный каркас),
• Сборный фундамент ( соединение уже готовых железобетонных блоков).

Схема ленточного фундамента

Монолитный и сборный ленточный фундамент может быть:

• Мелкозаглубленным (фундамент монтируется на высоте не более 1 метра),
• Заглубленным ( фундамент монтируется на глубину не более 3-х метров).

Как рассчитать ленточное основание под дом?

Выяснение размеров основания под дом – это сложная и трудоемкая работа, требующая точности расчетов.

Расчет ленточного основания: подготовительный этап

Прежде чем начать расчет основания и определить его размер следует:

• Выяснить состав почвы на участке, где планируется стройка,
• Определить глубину залегания грунтовых вод,
• Определить глубину промерзания почвы,
• определить вес строения в целом.

Глубина сезонного промерзания грунта

Самостоятельное определение типа грунта на территории будущей стройки

Если у Вас нет возможности заказать геологические работы или их проведение нецелесообразно (при возведении малоэтажных домов, гаражей, бань применяя монолитный или сборный ленточный каркас) можно произвести анализ почвы без привлечения геодезистов. Для этого нужно:

• Сделать колодец глубиной в три метра и диаметром не более метра.
• Смочить небольшой кусок почвы жидкостью и сделать из нее жгут, длина которого не превышает 20 сантиметров. Согнуть жгут в кольцо. Если жгут распадается на множество мелких частей скорее всего Ваш грунт представлен супесями. Если жгут распадается на крупные части, то он представлен суглинками. Если жгут не распадается, то это глиняный грунт.
• Для определения пористости почвы из него вырезают куб с высотой стенки в 10 сантиметров и производят его взвешивание. После куб максимально плотно прессуют, чтобы из него вышел весь воздух и снова производят взвешивание. Отношение веса кубика до сжатия и после — это коэффициент пористости грунта. Если во время вырезания или прессования куба он рассыпается, то произвести расчет его объема можно стаканом.
• Определение текучести грунта производится простым тестом: если лопата входит в землю туго и с приложением усилий, то коэффициент текучести грунта нулевой, а если без усилий, то коэффициент текучести грунта равен 1.

Определение глубины закладки ленточного основания под дом

Глубина закладки ленточного основания под дом зависит от нескольких факторов:

• От типа почвы,
• От влажности почвы,
• От глубины промерзания почвы,
• От перспектив строительства подвального помещения,
• От глубины протекания подземных вод.

С помощью этой таблицы можно произвести расчет глубины закладки основания в зависимости от типа почвы.

Расчет массы и размеров строения

Определившись с глубиной закладки основания следует выяснить вес всего здания.

Нагрузку на основу дома оказывают:

• Тепло и гидроизоляционные материалы,
• Крепежные изделия,
• Окна и двери,
• Стропилы и материалы, используемые для покрытия крыши,
• Материалы отделки стен, перегородок и потолков,
• Полы и напольные покрытия,
• Лестницы,
• Цоколь.

С удельным весом материалов можно ознакомиться в СНиПе. Произведя расчет веса всех используемых материалов следует произвести расчет их объема. Произведя умножение веса материалов на их объем Вы получите вес здания.

Чтобы произвести расчет веса всего дома Вам так же потребуется рассчитать снежную нагрузку. Для этого нужно знать площадь крыши. Умножая площадь крыши на данные из таблицы, расположенной ниже Вы определите снежную нагрузку на дом.

Удельный вес снежной нагрузки на дом в разных регионах.

Расчет размера подошвы под монолитный или сборный фундамент

Размер подошвы под монолитный или сборный тип основания зависит от свойств почвы. Кроме того ширина подошвы зависит от общего веса будущего строения. На пучинистом грунте предпочтительнее строить заглубленное основание, размер которого 1,5-2,5 метра. Монолитный или сборный ленточный тип основания на непучинистом грунте делают мелкозаглубленным.

Расчет ленточного основания по ширине

Основной критерий для расчета ширины — это обеспечение допустимой нагрузки на грунт.

Ширина ленточного фундамента не зависит от того, какой тип фундамента Вы используете (монолитный или сборный). Ширина зависит от несущей способности почвы (чем она меньше, тем основание шире) и от ширины подошвы. Минимальная ширина основания под дом – 30 см.

Рассчитать размеры ленточного основания по ширине следует с учетом максимальной нагрузки на почву в 70% от несущей способности каждого типа грунта.

После производится расчет нагрузки дома (монолитный или сборный фундамент + вес материалов дома).

После производится расчет общей длины ленты (расчетная нагрузка / на длину основания/на величину несущей способности грунта).

Определение высоты ленточного основания под дом

Монолитный или сборный фундамент под дом возводится по такому соотношению: его глубина должна быть равна его высоте, то есть 1:1. Расчет фундамента под дом

Расчет необходимого количества арматуры

Для расчета арматуры необходимых размеров нужно:

• Определить длину всех стен будущей конструкции,
• Полученную длину (в метрах) нужно умножить на количество стержней арматуры (актуально для многостержневого способа армирования),
• Так как стыковка арматуры осуществляется внахлест следует учитывать и запуск, который составляет примерно 30 диаметров арматуры.

Расчет раствора для ленточного основания под дом

Пропорции, необходимые ля заливки основания под дом указываются на упаковках цемента.

Нужное количество раствора для основания рассчитать можно по следующей формуле: Объем раствора = 2аб × (в + г), где а — ширина ленты основания, б — высота ленты основания, г — размер внешней стороны основания, д — размер внутренней стороны основания.

Произвести примерный расчет основания можно и самому, но для этого Вам потребуется много времени и сил. В помощь строителям создано множество приложений и программ для расчета ленточного фундамента, которые можно найти в Интернете. Все данные о весе и несущих способностях конструкций представлены в СНиПе.

Как рассчитать ленточный фундамент для дома
Ленточное основание — это конструкция, представляющая собой замкнутый контур, выполненный из монолитных балок. Конструкция располагается под несущими стенами возводимого строения. Ленточное основание используется для капитальных домов, требующих надежную несущую конструкцию.

Источник: rfund.ru

postroifundament.ru