Расчет несущего основания
Расчет несущей способности ленточного фундамента можно производить двумя способами. Первый способ с применением сложных формул и точных расчетных показателей используют архитекторы и конструкторы при составлении проектной документации на строительство дома. Второй способ — более простой и понятный, рассчитанный на широкий круг желающих для самостоятельного подбора площади фундаментов. Этот вид расчета основан на использование таблиц с усредненными коэффициентами видов постоянных и временных нагрузок.
Глубина залегания
При проведении расчетов по сбору нагрузок на фундамент рекомендуется найти суммарный вес элементов конструкции и определить глубину залегания подошвы ленточной конструкции. Чтобы вычислить необходимую глубину залегания низа ленточного фундамента необходимо определить глубину промерзания грунта и сделать структурный анализ почвы. Для каждого региона существует свой показатель промерзания почвы, выведенный на основе длительных наблюдений и многолетнего опыта.
Определение нижней отметки
Чтобы легче было понимать принцип сбора исходных данных, рекомендуется обратить внимание на конкретный примерный расчет сбора нагрузок на несущую фундаментную конструкцию с помощью таблиц усредненных коэффициентов. Например, требуется найти проектную отметку расположения подошвы фундамента жилого дома, расположенного в городе Курск
Например, требуется найти проектную отметку расположения подошвы фундамента жилого дома, расположенного в городе Курск.
Таблица 2. Уровень промерзания почвы
Таблица помогает вычислить проектную глубину, на которой целесообразно размещать ленточный фундамент. Для выбранного участка строительства с глинистыми грунтами типа «супесь» искомое значение расположения нижней точки ленты фундамента равняет 3/4 табличного значения уровня промерзания грунтов.
Путем несложных арифметических вычислений определяется величина показателя:
120 см х 3/4 =120 см х 0,75 =90 см
Эта цифра показывает минимальную глубину заложения надежного фундамента, которая исключает риски деформации несущих конструкций из-за сезонных циклов замерзания и оттаивания почвы. По желанию застройщика, можно сделать и более заглубленный фундамент. Но и расчетной глубины, равной 90 см, будет вполне достаточно, чтобы получился прочный и надежный жилой дом.
Сбор нагрузок от кровельной конструкции
Кровельная нагрузка от собственного веса равномерно распределяется на несущие стены дома. Например, если жилой дом оборудован стандартной классической двухскатной крышей, в этом случае она будет опираться на две боковые противоположные крайние стены. Для определения кровельной нагрузки такого вида кровли следует произвести необходимый расчет, который удобно представить в табличном виде:
Пример сбора кровельной нагрузки:
| № | Наименование | Значение |
| 1 | Длина стороны крыши | 10 м |
| 2 | Площадь кровли | 100 м2 |
| 3 | Материал покрытия | Черепица |
| 4 | Коэффициент из таблицы | 70 кг/м2 |
| 5 | Расчет кровельной нагрузки | 100м2 /10м х70 кг/м 2 =700 кг/м2 |
Суммарный вес от крыши на ленточный фундамент составит: 700 кг/м 2.
Усилия от снежной нагрузки
В зимнее время толщина снежного покрова может достигать максимального размера, который составляет 250–450 мм.
Вначале необходимо найти показатель снеговой нагрузки по табличным данным карты среднего снежного покрова.
Таблица 3. Карта для определения показателя снеговой нагрузки
Так как снег равномерно распределяется по всей площади крыши, то показатель снеговой нагрузки напрямую зависит от площади кровли.
В примерном расчете кровля 2-х скатная с уклоном в 45 градусов. Длину одного ската крыши с уклоном 45 градусов определяем по формуле:
Длина cката = (Длина кровли /количество скатов кровли): косинус 45 градусов. Если подставить в расчет конкретные цифры примера, то получится следующие значения: Длина cката = (10 м / 2): 0,525 = 9,52 м.
Теперь необходимо вычислить площадь кровли, которая зависит от длины ската, конька кровли и количества скатов крыши:
Площадь кровли = Длина cката х длина конька х количество скатов.
В нашем примере расчетная площадь кровли составляет:
S кровли=9, 52 метра х 10м х 2 =190, 4 м 2.
По справочной таблице 3 снеговой нагрузки находим средний коэффициент снеговой нагрузки для города Курск. Табличное значение составляет 126 кг/м 2.
Сбор нагрузок
Сбор нагрузок осуществляется суммированием их каждого вида (постоянные, длительные, кратковременные) с умножением на грузовую площадь. При этом учитываются коэффициенты надежности по нагрузке.
Значения коэффициентов надежности по нагрузке согласно СП 20.13330.2011.
Нормативные значения полезных нагрузок в зависимости от назначения помещения согласно СП 20.13330.2011.
К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций. К длительным – вес не несущих перегородок (применительно к частному строительству). Кратковременными нагрузками является мебель, люди, снег. Ветровыми нагрузками можно пренебречь, если речь не идет о строительстве высокого дома с узкими габаритами в плане. Разделение нагрузок на постоянные/временные необходимо для работы с сочетаниями, которыми для простых частных строений можно пренебречь, суммируя все нагрузки без понижающих коэффициентов сочетания.
По своей сути сбор нагрузок представляет собой ряд арифметических действий. Габариты конструкций умножаются на объемный вес (плотность), коэффициент надежности по нагрузке. Равномерно распределенные нагрузки (полезная, снеговая, вес горизонтальных конструкций) формируют опорные реакции на нижележащих конструкциях пропорционально грузовой площади.
Сбор нагрузок разберем на примере частного дома 10х10, один этаж с мансардой, стены из газоблока D400 толщиной 400мм, кровля симметричная двускатная, перекрытие из сборных железобетонных плит.
Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне перекрытия первого этажа (в плане.
Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне кровли (в разрезе.
Некоторую сложность представляет собой сбор снеговой нагрузки. Даже для простой кровли согласно СП 20.13330.2011 следует рассматривать три варианта загружения:
Схема снеговых нагрузок на кровлю.
Вариант 1 рассматривает равномерное выпадение снега, вариант 2 – не симметричное, вариант 3 – образование снегового мешка. Для упрощения расчёта и для формирования некоторого запаса несущей способности фундаментов (особенно он необходим для примерного расчёта) можно принять максимальный коэффициент 1,4 для всей кровли.
Конечным результатом для сбора нагрузок на ленточный фундамент должна быть линейно распределенная (погонная вдоль стен) нагрузка, действующая в уровне подошвы фундамента на грунт.
Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок
| Наименование нагрузки | Нормативное значение, кг/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчётное значение нагрузки, кг/м2 |
|---|---|---|---|
| Собственный вес плит перекрытия | 275 | 1,05 | 290 |
| Собственный вес напольного покрытия | 100 | 1,2 | 120 |
| Собственный вес гипсокартонных перегородок | 50 | 1,3 | 65 |
| Полезная нагрузка | 200 | 1,2 | 240 |
| Собственный вес стропил и кровли | 150 | 1,1 | 165 |
| Снеговая нагрузка | 100*1,4 (мешок) | 1,4 | 196 |
Всего: 1076 кг/м2
Нормативное значение снеговой нагрузки зависит от региона строительства. Его можно определить по приложению «Ж» СП 20.13330.2011. Собственные веса кровли, стропил, напольного перекрытия и перегородок взяты ориентировочно, для примера. Эти значения должны определяться непосредственным вычислением веса того или иного конструктива, или приближенным определением по справочной литературе (или в любой поисковой системе по запросу «собственный вес ххх», где ххх – наименование материала/конструкции).
Рассмотрим стену по оси «Б». Ширина грузовой площади составляет 5200мм, то есть 5,2м. Умножаем 1076кг/м2*5,2м=5595кг/м.
Но это ещё не вся нагрузка. Нужно добавить собственный вес стены (надземной и подземной части), подошвы фундамента (ориентировочно можно принять её ширину 60см) и вес грунта на обрезах фундамента.
Для примера возьмем высоту подземной части стены из бетона в 1м, толщина 0,4м. Объемный вес неармированного бетона 2400кг/м3, коэффициент надежности по нагрузке 1,1: 0,4м*2400кг/м3*1м*1,1=1056кг/м.
Верхнюю часть стены примем в примере равной 2,7м из газобетона D400 (400кг/м3) той же толщины: 0,4м*400кг/м3*2,7м*1,1=475кг/м.
Ширина подошвы условно принята 600мм, за вычетом стены в 400мм получаем свесы общей суммой 200мм. Плотность грунта обратной засыпки принимается равной 1650кг/м3 при коэффициенте 1,15 (высота толща определится как 1м подземной части стены минус толщина конструкции пола первого этажа, пусть будет в итоге 0,8м): 0,2м**1650кг/м3*0,8м*1,15=304кг/м.
Осталось определить вес самой подошвы при её обычной высоте (толщине) в 300мм и весе армированного бетона 2500кг/м3: 0,3м*0,6м*2500кг/м3*1,1=495кг/м.
Суммируем все эти нагрузки: 5595+1056+475+304+495=7925кг/м.
Более подробная информация о нагрузках, коэффициентах и других тонкостях изложена в СП 20.13330.2011.
Как правильно вести вычисления
Если уж вы созрели с идеей строительства собственного дома и подошли вплотную к сооружению ленточного фундамента, то вы можете выбрать один из трех вариантов расчета:
1. Доверить работу профессиональному проектировщику.
2. Провести вычисления самостоятельно на калькуляторе, опираясь на собственный опыт (если он есть), доступную информацию и советы коллег.
3. Рассчитать все самому, используя для этого доступный онлайн-калькулятор расчета фундамента.
Подготовленный человек в точности знает, что, когда и как учитывать при вычислении размеров и материалов, опираясь на действующие нормативно-правовые акты:
- СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» с использованием рекомендаций пособия по проектированию.
- СНиП 2.08.01-85 «Конструкции жилых зданий», комплектуемый соответствующими методическими материалами.
Даже профессионалу необходимо выполнить один-два перерасчета, чтобы устранить возможные неувязки и добиться коэффициента потерь на уровне 1,12-1,15. Для этого используется специальное программное обеспечение. Естественно, за это придется заплатить не менее 5000 рублей.
Если заказчик не желает тратить дополнительные деньги на привлечение опытных проектировщиков, то может попробовать рассчитать материалы самостоятельно, на калькуляторе, опираясь на уже упомянутые нормы и рекомендации к ним. Придется учесть массу различных коэффициентов и условий, которые нельзя выбирать на авось.
Примерная цена заливки под ключ
Около 80 % ленточных фундаментов частных домов рано или поздно покрываются трещинами и нуждаются в регулярном техническом обслуживании. Так получается потому, что еще на этапе самостоятельных вычислений допускаются грубые ошибки или просто игнорируются очевидные факты для удешевления готового изделия.
Профессионалы подходят к вопросу ответственно, с реальным пониманием необходимого объема работ, тактики расчета и стоимости заливки фундамента под ключ. Конечно, она может существенно отличаться в зависимости от региона, материалов и услуг компании-подрядчика, но в среднем классическое основание в форме ленты обойдется заказчику в 14 000 — 16 000 рублей за кубический метр.
Сравнительная таблица стоимости выполнения работ по заливке фундамента наиболее употребляемых размеров в плане будет иметь следующий вид:
| Размер фундамента в плане, м | Цена работ, рубли | Стоимость материалов | Цена заливки под ключ |
| 4×6 | 55 000 | 80 000 | 130 000 |
| 6×6 | 60 000 | 90 000 | 140 000 |
| 6×8 | 70 000 | 105 000 | 165 000 |
| 6×10 | 100 000 | 130 000 | 215 000 |
| 8×8 | 105 000 | 140 000 | 230 000 |
| 9×9 | 110 000 | 150 000 | 245 000 |
Расчеты на онлайн-калькуляторе
Если у будущего владельца дома не возникает желания воспользоваться услугами профессиональных проектировщиков, и сам он не в состоянии осилить предстоящий объем работ, то можно обратиться к еще одному варианту – онлайн-калькулятору для расчета бетона фундамента.
Покупка фундаментных блоков
При выборе поставщика ЖБИ первым делом обращайте внимание на то, сколько стоит фундаментный бетонный блок, каково его качество и соответствует ли изделие государственным стандартам. Об этом будет свидетельствовать наличие паспорта качества, точная геометрия изделия, а также свидетельство о наличии аттестации лабораторией, контролирующей качество бетона. Об этом будет свидетельствовать наличие паспорта качества, точная геометрия изделия, а также свидетельство о наличии аттестации лабораторией, контролирующей качество бетона
Об этом будет свидетельствовать наличие паспорта качества, точная геометрия изделия, а также свидетельство о наличии аттестации лабораторией, контролирующей качество бетона.
Стоимость фундаментных блоков ФБС различается у каждого поставщика. Это зависит от ценовой политики производителя, применяемых в процессе производства технологий и оборудования. Например, одни применяют пропарку железобетонных изделий, другие используют естественную сушку. Опытный строитель знает, что при покупке ЖБИ необходимо не только узнать стоимость ФБС блоков, но и технические характеристики изделия.
В любой строительной организации есть перечень изделий, которые она производит. Ознакомившись с прайсом компании, можно узнать ассортимент, цену и основные характеристики продукции. При дополнительном согласовании блоки могут изготавливаться по индивидуальным параметрам, различной прочности и классов, что сформирует новую стоимость фундаментных блоков ФБС.
Пример сбора нагрузок на фундамент.
Исходные данные:
Предполагается строительство жилого 2-х этажного дома с холодным чердаком и двухскатной крышей. Опирание крыши производится на две крайних стены и одну стену под коньком. Подвал не предусмотрен.
Место строительства — г. Нижегородская область.
Тип местности — поселок городского типа.
Размеры дома — 9,5×10 м по наружным граням фундамента.
Угол наклона крыши — 35°.
Высота здания — 9,93 м.
Фундамент — железобетонная монолитная лента шириной 500 и 400 мм и высотой 1 900 мм.
Цоколь — керамический кирпич, толщиной 500 и 400 мм и высотой 730 мм.
Наружные стены — газосиликат плотностью 500 кг/м 3. толщина стеной 500 мм и высотой 6 850 мм.
Внутренние несущие стены — газосиликат плотностью 500 кг/м 3. толщиной стены 400 м и высота 6 850 мм.
Перекрытия и крыша — деревянные.
Конструкции, которые могли бы задержать снег на крыше, не предусмотрены.
Сбор нагрузок на фундамент каркасного здания пример.
Разрез дома, с действующими нагрузками.
Сбор нагрузок на ленточный фундамент пример.
Требуется:
Собрать нагрузки на центральную ленту фундамента, расположенную под внутренней несущей стеной, если грузовая площадь от перекрытия 4,05 м 2. а от крыши — 5,9 м 2 .
Сбор нагрузок на внутреннюю несущую стену.
Определяем нагрузки, действующие на 1 м 2 грузовой площади (кг/м 2 ) всех конструкций, нагрузка которых передается на фундамент.
Рекомендация: Хорошая обзорная статья, из нее узнаете о том как сделать сбор примерный расчет нагрузок на фундамент. Вы можете изучить для общего развития, чтобы знать как происходит сбор нагрузок. Но если у вас нет опыта и практики, чтобы не потерять свои деньги, вы должны обратиться к профессионалам, т.е. к работающим инженерам или проектировщикам. Не нужно бездумно рисковать своим строением!
Расчёт нагрузки на ленточный фундамент
Определение нагрузки на ленточное основание начинается с подсчёта массы самой ленты, для чего используется следующая формула:
Pфл= V × q.Расшифровка формулы:V – объём стен;q – плотность материала основания.
Необходимо произвести суммирование всех типов давления на фундамент, для чего можно воспользоваться следующей формулой: (Pд+Pфл+ Pсн+Pв)/ Sф.
Внимание! Важно, чтобы результат вычислений, выражающийся в удельной нагрузке, был меньше допустимых значений сопротивления почвы. Разница должна составлять порядка 25%, что необходимо для компенсации неточностей
Получение точных сведений, возможно при учёте видов стен, надо определить, какие из них несущие и выполняют функцию удержания перекрытий, лестничных пролётов, стропил. Выявляются самонесущие стены, выполняющие функцию поддержания исключительно собственной массы.
Исходя из этих данных, определяют под какую сторону закладывать стены определённой ширины, с обязательной проверкой допустимых значений.
Расчёты нагрузки в программе «APM Civil Engineering»
Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы
При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:
- глубина заложения + высота цоколя = высота;
- ширина ленты;
Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.
Глубина заложения во многом определяется в зависимости от типа находящихся под подошвой грунтов. Общие рекомендации можно найти в таблице, а описание определения глубины заложения читайте в статье «Какой глубины должен быть фундамент».
Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)
Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.
Теперь нужно рассчитать ширину ленточного фундамента. Она зависит от расстояния, на котором находятся стены и материала, из которого будем его строить. Рекомендованные значения приведены в таблице.
Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)
Расчет нагрузки на фундамент
Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.
Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.
Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см) — 132000 см2. Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.
Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.
Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта
Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.
Корректировка параметров
Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.
Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка.
Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения, невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.
Ширину монолитно-ленточного фундамента подбирают исходя из рассчитанной нагрузки от дома и несущей способности грунтов
Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.
1.2 Определение производных и классификационных характеристик грунтов
Определение производных и классификационных характеристик грунтов производится в соответствии с рекомендациями ГОСТ {1}. При определении данных характеристик в расчетах принимают участие основные физические показатели грунтов, приведенные в задании (см. табл. 2)
1.) Плотность сухого грунта:
1) для верхнего слоя: г/см3;
2) для среднего слоя: г/см3;
3) для нижнего слоя: г/см3.
2.) Пористость грунта:
1) для верхнего слоя: ;
2) для среднего слоя: ;
3) для нижнего слоя: .
3.) Коэффициент пористости грунта:
1) для верхнего слоя:;
2) для среднего слоя: ;
3) для нижнего слоя: .
4.) Коэффициент пористости грунта при влажности на границе текучести ():
1) для верхнего слоя: ;
2) для среднего слоя: .
5.) Степень влажности — степень насыщенности под водой: ;
1) для верхнего слоя: ;
2) для среднего слоя:;
3) для нижнего слоя: .
6.) Число пластичности: ,;
1) для верхнего слоя: ;
2) для среднего слоя: .
7.) Показатель текучести: ,
1) для верхнего слоя: ;
2) для среднего слоя: .
8.) Показатель JSS: ;
1) для верхнего слоя: ;
2) для среднего слоя: .
9.) Удельный вес грунта в природном состоянии:
где — ускорение свободного падения на земле;
1) для верхнего слоя: ;
2) для среднего слоя: ;
3) для нижнего слоя: .
10.) Удельный вес частиц грунта: ;
1) для верхнего слоя: ;
2) для среднего слоя: ;
3) для нижнего слоя: .
11.) Удельный вес сухого грунта: ;
1) для верхнего слоя: ;
2) для среднего слоя: ;
3) для нижнего слоя: .
12.) Удельный вес грунта в насыщенном водой состоянии: ,
где — удельный вес воды;
1) для среднего слоя: .
13.) Удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии: ,
1) для нижнего слоя: .
14.) Степень неоднородности песков: ,
где d60, d10 — диаметры частиц, мм, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10% (по массе) частиц.
1) для нижнего слоя: .
15.) Высота капиллярного поднятия воды: ;
1) для нижнего слоя: .
Данные для построения кривых гранулометрического состава
Таблица 1.1
Диаметр частиц, мм | Диаметр частиц , мм | lg d | Содержание частиц данного диаметра,% | Суммарное содержание частиц диаметром менее данного, % | |||||||||||||||||||||||||||
1-й слой I 2-й слой I 3-й слой | 1-й слой | 2-й слой | 3-й слой | ||||||||||||||||||||||||||||
0,005 | 5 | 0,70 | 7,0 20,0 24,9 33,1 9,7 5,0 0,3 — — | 2,0 25,0 25,0 32,0 8,0 7,0 0,9 0,1 — | 0,6 1,0 0,9 2,5 39,0 29,00 23,0 2,8 1,2 | 7,0 | 2,0 | 0,6 | |||||||||||||||||||||||
0,01 | 10 | 1,00 | 27,0 | 27,0 | 1,6 | ||||||||||||||||||||||||||
0,05 | 50 | 1,70 | 51,9 | 52,0 | 2,5 | ||||||||||||||||||||||||||
0,10 | 100 | 2,00 | 85,0 | 84,0 | 5,0 | ||||||||||||||||||||||||||
0,25 | 250 | 2,40 | 94,7 | 92,0 | 44,0 | ||||||||||||||||||||||||||
0,50 | 500 | 2,70 | 99,7 | 99,0 | 73,0 | ||||||||||||||||||||||||||
1,00 | 1000 | 3,00 | 100,0 | 99,9 | 96,0 | ||||||||||||||||||||||||||
2,00 | 2000 | 3,30 | — | 100,0 | 98,8 | ||||||||||||||||||||||||||
100,0 | |||||||||||||||||||||||||||||||
Процентное содержание частиц | % | Глинистые частицы | Пылеватые частицы | Песчаные частицы | Гравийные | ||||||||||||||||||||||||||
пылев. | мелкие средней крупности | крупные | |||||||||||||||||||||||||||||
100 | |||||||||||||||||||||||||||||||
90 80 | |||||||||||||||||||||||||||||||
70 | |||||||||||||||||||||||||||||||
60 | |||||||||||||||||||||||||||||||
50 | |||||||||||||||||||||||||||||||
40 | |||||||||||||||||||||||||||||||
30 | |||||||||||||||||||||||||||||||
20 | |||||||||||||||||||||||||||||||
10 | |||||||||||||||||||||||||||||||
Lg d | 0,00 0,30 | 0,48 | 0,60 | 0,70 | 0,79 | 0,84 | 0,90 | 0,95 | 1,00 | 1,3 | 1,48 | 1,60 | 1,70 | 1,79 | 1,84 | 1,90 | 1,95 | 2,00 | 2,30 | 2,48 | 2,60 | 2,70 | 2,79 | 2,84 | 2,90 | 2,95 | 3,00 3,30 | 3,48 | |||
d, мк | 1,0 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | 9,0 | 10,0 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 2000 | 3000 | |||
d, мм | 0,001 0,002 | 0,003 | 0,004 | 0,005 | 0,006 | 0,007 | 0,008 | 0,009 | 0,010 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,10 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 2,0 | 3,0 |
Интегральная кривая гранулометрического состава грунта
Таблица 1.2
Требования к применению столбчатых оснований
Низкая стоимость конструкции с опорой на вертикальные столбы делает ее весьма привлекательной для частных застройщиков. Однако этот тип фундаментов имеет ряд ограничений по применению.
К неблагоприятным условиям для применения столбчатых оснований относят:
- вероятность горизонтальной подвижности грунтов и боковые внешние нагрузки;
- склонную к просадке или пучинистости почву;
- высокий уровень грунтовых вод, которые не должны подходить к подошве ближе 500 мм;
- глубина промерзания грунта более 1,5 м;
- перепады высот на участке застройки больше 2-х метров;
Уменьшенная несущая способность позволяет использовать его только для каркасных домов, строительства легких жилых зданий из щитовых и деревянных материалов, а так же небольших бань, веранд, пристроек, хозяйственных сооружений и под каркасный гараж.
Для таких помещений как веранды, пристройки и флигеля, рекомендуется делать собственный фундамент. Вес их конструкций намного меньше самого жилого дома. Поэтому можно использовать более простую и дешевую конструкцию. Кроме того, такое отделение может значительно уменьшить общую площадь дома и приведет к другим расчетным результатам.
Пример сбора нагрузок на фундамент.
Исходные данные:
Предполагается строительство жилого 2-х этажного дома с холодным чердаком и двухскатной крышей. Опирание крыши производится на две крайних стены и одну стену под коньком. Подвал не предусмотрен.
Место строительства — г. Нижегородская область.
Тип местности — поселок городского типа.
Размеры дома — 9,5×10 м по наружным граням фундамента.
Угол наклона крыши — 35°.
Высота здания — 9,93 м.
Фундамент — железобетонная монолитная лента шириной 500 и 400 мм и высотой 1 900 мм.
Цоколь — керамический кирпич, толщиной 500 и 400 мм и высотой 730 мм.
Наружные стены — газосиликат плотностью 500 кг/м 3. толщина стеной 500 мм и высотой 6 850 мм.
Внутренние несущие стены — газосиликат плотностью 500 кг/м 3. толщиной стены 400 м и высота 6 850 мм.
Перекрытия и крыша — деревянные.
Конструкции, которые могли бы задержать снег на крыше, не предусмотрены.
Сбор нагрузок на фундамент каркасного здания пример.
Разрез дома, с действующими нагрузками.
Сбор нагрузок на ленточный фундамент пример.
Требуется:
Собрать нагрузки на центральную ленту фундамента, расположенную под внутренней несущей стеной, если грузовая площадь от перекрытия 4,05 м 2. а от крыши — 5,9 м 2 .
Сбор нагрузок на внутреннюю несущую стену.
Определяем нагрузки, действующие на 1 м 2 грузовой площади (кг/м 2 ) всех конструкций, нагрузка которых передается на фундамент.
Рекомендация: Хорошая обзорная статья, из нее узнаете о том как сделать сбор примерный расчет нагрузок на фундамент. Вы можете изучить для общего развития, чтобы знать как происходит сбор нагрузок. Но если у вас нет опыта и практики, чтобы не потерять свои деньги, вы должны обратиться к профессионалам, т.е. к работающим инженерам или проектировщикам. Не нужно бездумно рисковать своим строением!
От чего зависит?
Нагрузка на фундамент – это сочетание ряда факторов.
К ним относится:
- то, в каком регионе будет осуществляться строительство;
- каков грунт на выбранном участке;
- насколько глубоко залегают грунтовые воды;
- из каких материалов будут выполняться элементы;
- какова планировка будущего здания, сколько в нем будет этажей, какая будет кровля.
Важно правильно определить почву на участке будущего строительства, поскольку она оказывает непосредственное влияние на долговечность фундамента, на то, какому типу опорной конструкции лучше отдать предпочтение и на глубину закладки. Например, если на месте стройки глинистая, суглинистая почва или супесь, то фундамент нужно будет укладывать на ту глубину, на которую промерзает почва зимой. Если же грунт крупноблочный или песчаный – это делать необязательно
Если же грунт крупноблочный или песчаный – это делать необязательно.
Правильно определить тип почвы можно при помощи СП «Нагрузки и воздействия» – документ, который необходим при расчете веса строения. В нем содержится подробная информация о том, какие нагрузки испытывает фундамент и каким образом их определять. Карты в СНиП «Строительная климатология» также помогут определить тип грунта. Несмотря на то, что данный документ отменен, он может быть очень полезен в частном строительстве как материал для ознакомления.
Помимо глубины, важно правильно определить необходимую ширину опорной конструкции. Она зависит от типа фундамента. Ширина ленточного и столбчатого фундаментов определяется исходя из ширины стен
Опорная часть плитного фундамента должна выходить за наружные границы стен на десять сантиметров. Если фундамент свайный – сечение определяется при помощи расчета, а его верхнюю часть – ростверк – подбирают исходя из того, какая нагрузка будет оказываться на фундамент и какая планируется толщина стен
Ширина ленточного и столбчатого фундаментов определяется исходя из ширины стен. Опорная часть плитного фундамента должна выходить за наружные границы стен на десять сантиметров. Если фундамент свайный – сечение определяется при помощи расчета, а его верхнюю часть – ростверк – подбирают исходя из того, какая нагрузка будет оказываться на фундамент и какая планируется толщина стен.
Кроме того, необходимо учесть и собственный вес опорной конструкции, расчет которого производится с учетом глубины промерзания, уровня залегания грунтовых вод и наличия или отсутствия подвала.
Если подвал не предусмотрен, подошва фундамента должна располагаться не меньше чем на 50 сантиметров выше грунтовых вод. Если же предполагается наличие подвала – основание должно располагаться на 30-50 сантиметров ниже пола.
Также немаловажное значение имеют динамические нагрузки. Это подгруппа временных нагрузок, которые оказывают на фундамент мгновенное или периодическое воздействие. Всевозможные машины, двигатели, молоты (например, штамповочные) – примеры динамических нагрузок
Они оказывают довольное сложное воздействие как на саму опорную конструкцию, так и на почву под ней. Если предполагается, что фундамент будет испытывать подобные нагрузки, их нужно особо учесть при расчете
Всевозможные машины, двигатели, молоты (например, штамповочные) – примеры динамических нагрузок. Они оказывают довольное сложное воздействие как на саму опорную конструкцию, так и на почву под ней. Если предполагается, что фундамент будет испытывать подобные нагрузки, их нужно особо учесть при расчете.
Подход к проведению расчета
Выполняя расчет нагрузки на плиту фундамента, ленточные или свайные конструкции, лучше доверить эту работу профессионалу. Если владельцы участка желают сэкономить и выполнить все работы самостоятельно, следует учесть один нюанс: без наличия специальных программ и достаточного опыта в проведении подобных расчетов можно допустить ошибки. Непрофессионал не сможет оценить все факторы, важные при создании фундамента. Поэтому полученный результат будет приблизительным.
Однако для тех, кто хочет выполнить строительные работы самостоятельно, существует определенная методика расчетов. Она предполагает получения в ходе определения совокупной нагрузки приблизительного результата. Эту сумму нужно будет умножить на соответствующий «коэффициент приблизительности». Этой методикой пользуются многие непрофессиональные застройщики.
Плюсы и минусы материала
Прежде чем выбрать блоки для выполнения монтажных работ нужно ознакомиться с преимуществами и недостатками материала ФБС
Прежде чем выбрать блоки для выполнения монтажных работ нужно ознакомиться с преимуществами и недостатками материала ФБС. А именно таких:
- Хорошая прочность;
- Долговечность;
- Устойчивость к механическому и биологическому воздействию;
- Высокий уровень теплоизоляции;
- Экологическая безопасность;
- Широкий ассортимент моделей блоков.
Такие достоинства расширяют спектр применения изделий ФБС, позволяя использовать их в самых некомфортных условиях. Специалисты строительной сферы настоятельно рекомендуют использовать такой материал для укладки цокольных помещений, так как это позволить сократить время на возведения дома. Конечно, такие блоки имеют огромное количество преимуществ, но мы должны рассмотреть и минусы данных изделий:
- Стоит отметить, отметить, что блоки имеют высокую стоимость, но, она ниже, чем у монолита;
- Кроме этого, в большинстве случаем не получается получить максимальную герметизацию в местах стыкования. Если устанавливать фундамент наливного типа и цоколь, то можно получить более надежное строение. Особенно актуальна такая конструкция в сложных климатических условиях.
- Для строительных работ возведения цоколя, необходимо воспользоваться услугами специальных машин.
Постоянные нагрузки. Как рассчитать вес частей сооружения?
Чтобы посчитать вес строения, нужно знать только удельный вес материалов и их объемы. Такие данные с легкостью могут предоставить поставщики строительных материалов.
При выполнении расчетов можно также использовать усредненные значения удельного веса конструкций. Для удобства они приведены в таблице 2.
Таблица 2 — Справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.
Удельный вес 1 м 2 стены | |
Каркасные стены толщиной 200 мм с утеплителем | 40-70 кг/м 2 |
Стены из бревен и бруса | 70-100 кг/м 2 |
Кирпичные стены толщиной 150 мм | 200-270 кг/м 2 |
Железобетон толщиной 150 мм | 300-350 кг/м 2 |
Удельный вес 1 м 2 перекрытий | |
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3 | 70-100 кг/м 2 |
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м 3 | 150-200 кг/м 2 |
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3 | 100-150 кг/м 2 |
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м 3 | 200-300 кг/м 2 |
Железобетонное | 500 кг/м 2 |
Удельный вес 1 м 2 кровли | |
Кровля из листовой стали | 20-30 кг/м 2 |
Рубероидное покрытие | 30-50 кг/м 2 |
Кровля из шифера | 40-50 кг/м 2 |
Кровля из гончарное черепицы | 60-80 кг/м 2 |
Согласно п. 4.2. СП 20.13330.2011 расчетное значение нагрузки определяется как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке (γf) для веса строительных конструкций, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию:
Таблица 3 — Таб. 7.1 СП 20.13330.2011
Конструкции сооружений и вид грунтов | Коэффициент надежности, γf |
Конструкции Металлические Бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные Бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м, изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засыпки, стяжки и т.п.), выполняемые: в заводских условиях на строительной площадке Грунты: В природном залегании На строительной площадке | 1,05 1,1 1,2 1,3 1,1 1,15 |
Выполним расчеты на примере каркасно-щитового дома с мансардой с размерами в плане 6х9 м:
Чтобы посчитать вес от стен дома необходимо вычислить их периметр. Периметр наружных стен + внутренние стены: Р=47 м, среднюю высоту стен примем h=4,5 м. Тогда вес от конструкции стен будет равен: Р х h х удельный вес материала стен.
47 м х 4,5 м х 70 кг/м
2
= 14 805 кг = 14,8 т.
Далее посчитаем вес крыши. Принимаем, что вес крыши (деревянная стропильная система с покрытием из металлочерепицы) равен 40 кг/м
2
(суммарный вес металлочерепицы, обрешетки, стропилы). Тогда вес крыши будет равен:S крыши х удельный вес 1 м
2
.
92 м
2
х 40 кг/м
2
= 3 680 кг = 3,7 т.
Также необходимо посчитать вес от перекрытий. Принимаем, что вес деревянного пола вместе с утеплителем будет равен 100 кг/м
2
. Тогда вес от перекрытий будет равен:S перекрытия*удельный вес*количество.
54 м
2
х 0,1 т/м
2
х 2 = 10,8 т.
После того как выполнены все необходимые расчеты, полученный вес сооружения умножаем на коэффициент надежности, о котором мы говорили ранее (в расчете для каркасно-щитового дома коэффициент принимаем равным 1,1 – для деревянных конструкций):
29,3 т х 1,1 = 32,2 т
Нагрузка от самого здания составит 32,2 т. Этот вес принят условно, без вычета дверных и оконных проемов.
