фундаменты» и дипломному проектированию для студентов всех форм обучения
В калькуляторе учтены:
- самые популярные виды фундаментов;
- самые популярные строительные материалы и их марки;
- необходимые расходники;
- сваи и их количество для свайного фундамента и ширину – для ленточного фундамента;
- несущая способность и нагрузка на указанный тип фундамента и т.д.
Онлайн-калькулятор для расчета фундамента легко используют даже те, кто не имеет отношения к строительству, но хотят прикинуть примерные затраты на портландцемент, песок, щебень и арматуру для укладки в опалубку. Расчет бетона и арматуры на фундамент онлайн-калькулятор делает исходя из стандартных данных, поэтому будет нелишне посоветоваться с тем, кто делал исследование на вашем участке, и может порекомендовать правильные параметры для фундамента.
Для расчетов калькулятор фундамента использует сантиметры, а не метры: это значит, что данные фундаментной ленты шириной 0,4 м и общей длиной 30 м будут выглядеть как 40 см и 3000 см соответственно.
Расчёт фундамента
расчёт фундамента
Предположим, что застройщик решил возводить дом на ленточном фундаменте. Для проведения вычислений потребуются следующие данные:
- проект строящегося здания;
- свойства грунта в месте строительства;
- уровень его промерзания;
- на какой глубине расположены подземные воды;
- сила нагрузки снега на крышу строения.
Проведение расчетов содержит три стадии:
- определение веса здания, нагрузки, создаваемой людьми, снеговой нагрузки, а также удельного давления фундамента на грунт;
- расчеты геометрических параметров;
- изменение характеристик фундамента в соответствии с результатами предварительных расчетов.
Как рассчитать нагрузку на фундамент
Слово «собрать» все нагрузки как раз подсказывает,что надо суммировать по весу все,что будет сверху фундамента:
- вес всех конструкций надземной части: цоколь, стены,крыша, перекрытие, пол,окна,двери
- масса всего,что будет находиться на перекрытии: оборудования,мебель, люди, с запасом,а то вдруг мебель начнете коллекционировать..
- вес снега на крыше зимой в самый неблагоприятный есть максимальная снеговая нагрузка
Есть два способа сбора нагрузок:
- точный
- укрупненный
Точный расчет возможен тогда,когда у вас есть разработанным чертежам железобетонных конструкций,кирпичной кладки и чертежам деревянных конструкций крыши с раскладкой кровельного материала можно сделать точный расчет.
Если у вас нет проекта,то тогда расчет нагрузок можно посчитать только есть, подобрать вес конструкций приблизительно по тем нормативам,которые существуют в нормативах и учебниках по строительству.
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 — 9,5х10 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/м3, толщина стеной 500 мм и высотой 6 850 мм.
Внутренние несущие стены — газосиликат плотностью 500 кг/м3, толщиной стены 400 м и высота 6 850 мм.
Перекрытия и крыша — деревянные.
Конструкции, которые могли бы задержать снег на крыше, не предусмотрены.
План фундамента.
Разрез дома, с действующими нагрузками.
Требуется:
Собрать нагрузки на центральную ленту фундамента, расположенную под внутренней несущей стеной, если грузовая площадь от перекрытия 4,05 м2, а от крыши — 5,9 м2.
Сбор нагрузок на внутреннюю несущую стену.
Определяем нагрузки, действующие на 1 м2 грузовой площади (кг/м2) всех конструкций, нагрузка которых передается на фундамент.
Вид нагрузки | Норм. | Коэф. | Расч. |
Нагрузка от пола 1-го этажа (q1) | |||
Постоянные нагрузки: — нижняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) — утеплитель t=180мм (пенопласт ρ=20кг/м3) — доски пола t=36мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: — жилые помещения |
13,5 кг/м2 3,6 кг/м2 16,2 кг/м2
150 кг/м2 |
1,1 1,3 1,1
1,3 |
15,4 кг/м2 4,7 кг/м2 17,8 кг/м2
195 кг/м2 |
ИТОГО | 183,8 кг/м2 | 232,9 кг/м2 | |
Нагрузка от перекрытия 1-го этажа (q2) | |||
Постоянные нагрузки: — нижняя обшивка из досок t=16мм (ель ρ=450кг/м3) — доски пола t=36мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: — жилые помещения |
7,2 кг/м2 16,2 кг/м2
150 кг/м2 |
1,1 1,1
1,3 |
7,9 кг/м2 17,8 кг/м2
195 кг/м2 |
ИТОГО | 173,4 кг/м2 | 220,7 кг/м2 | |
Нагрузка от перекрытия 2-го этажа (q3) | |||
Постоянные нагрузки: — нижняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) — утеплитель t=180мм (пенопласт ρ=20кг/м3) — верхняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: — чердачные помещения |
13,5 кг/м2 3,6 кг/м2 13,5 кг/м2
70 кг/м2 |
1,1 1,3 1,1
1,3 |
15,4 кг/м2 4,7 кг/м2 15,4 кг/м2
91 кг/м2 |
ИТОГО | 100,6 кг/м2 | 126,5 кг/м2 | |
Нагрузка от конструкций крыши (q4) | |||
Постоянные нагрузки: — внутренняя обшивка из досок t=16мм (ель ρ=450 кг/м3) — стропила (ель ρ=450кг/м3) — обрешетка (ель ρ=450кг/м3) — гибкая черепица (ρ=1 400кг/м3) Временные нагрузки: — обслуживание крыши |
7,2 кг/м2 3,4 кг/м2 3,3 кг/м2 7 кг/м2
100 кг/м2 |
1,1 1,1 1,1 1,3
1,3 |
7,9 кг/м2 3,7 кг/м2 3,6 кг/м2 9,1 кг/м2
130 кг/м2 |
ИТОГО | 120,9 кг/м2 | 154,3 кг/м2 | |
Вес фундамента (q5) | |||
Постоянные нагрузки: — вес ж/б ленты шириной 400мм (железобетон ρ=2 500 кг/м3) |
1 000 кг/м2 |
1,1 |
1 100 кг/м2 |
ИТОГО | 1 000 кг/м2 | 1 100 кг/м2 | |
Вес керамического кирпича (q6) | |||
Постоянные нагрузки: — вес керамического кирпича 400мм (ρ=1600 кг/м3) |
640 кг/м2 |
1,1 |
704 кг/м2 |
ИТОГО | 640 кг/м2 | 704 кг/м2 | |
Все газосиликаных блоков (q7) | |||
Постоянные нагрузки: — вес газосиликат 400мм (ρ=500 кг/м3) |
200 кг/м2 |
1,1 |
220 кг/м2 |
ИТОГО | 200 кг/м2 | 220 кг/м2 | |
Снег (q8) | |||
Временные нагрузки: — снег |
140 кг/м2 |
1,4 |
196 кг/м2 |
ИТОГО | 140 кг/м2 | 196 кг/м2 | |
Ветер (q9) | |||
Временные нагрузки: — ветер |
15 кг/м2 |
1,4 |
21 кг/м2 |
ИТОГО | 15 кг/м2 | 21 кг/м2 |
Определяем нормативную и расчетную нагрузки на фундамент:
qнорм = 183,8кг/м2 · 4,05м + 173,4кг/м2 · 4,05м + 100,6кг/м2 · 4,05м + 120,9кг/м2 · 5,9м + 1000кг/м2 · 1,9м + 640кг/м2 · 0,73м + 200кг/м2 · 6,85м + 140кг/м2 · 5,9м + 15кг/м2 · 2,95м = 7174,85 кг/м.
qрасч = 232,9кг/м2 · 4,05м + 220,7кг/м2 · 4,05м + 126,5кг/м2 · 4,05м + 154,3кг/м2 · 5,9м + 1100кг/м2 · 1,9м + 704кг/м2 · 0,73м + 220кг/м2 · 6,85м + 196кг/м2 · 5,9м + 21кг/м2 · 2,95м = 8589,05 кг/м.
Ленточный вид
Применительно к ленточному основанию расчет производится с учетом несущей способности грунта. Если значение воздействия на почву несколько выше допустимого, то проблема решается раздвижением опорной площади нулевого уровня, то есть увеличивается ширина ленты.
С помощью ряда размерных конфигураций путем перемножения получается объем рабочей конструкции, который в свою очередь умножается на плотность бетона. Полученный результат покажет массу основания. Далее опорная площадь ленточного фундамента определяется умножением ширины цоколя на его длину.
Площадь подошвы нулевого уровня дома разделить на общую длину всех несущих стен. Полученное значение будет равно минимально допустимой ширине ленточного фундамента, которая в свою очередь не может быть меньше толщины стены.
Нагрузка для столбчатой и свайной основы
В случае фундамента из столбчатых свай, если расчетное давление на грунт превышает допустимые значения, то необходимо увеличить количество либо диаметр свай. В некоторых ситуациях могут потребоваться оба варианта. Число свай, требуемых для конкретного строения, узнается из общего веса строительства поделенного на несущую способность отдельного столба. При этом последнее отличается в зависимости от вида сваи. Важно не забыть и о коэффициенте запаса 1,3 при вычислении массы здания.
Расчет нагрузки на столбчатый фундамент определяется исходя из количества устанавливаемых свай. Для этого площадь основания делится на число опор. Из полученного значения извлекается квадратный корень и результатом будет необходимый размер сечения одной сваи. Отдельным пунктом рассчитывается ширина и несущая способность ростверка свайного фундамента. Вычисления производятся по аналогии с ленточным типом.
Стоит отметить, что сваи для столбчатого фундамента выполняются шагом не более 2 м и располагаются в углах строения, а также в местах пересечения несущих конструкций. На сегодняшний день это наилучший вариант для дома, так как сваи устанавливаются ниже уровня промерзания грунта, что снижает риск возникновения дальнейших деформаций.
Общие рекомендации
Первоначальным проектным этапом является определение типа грунта. От этого будет зависеть глубина заложения будущего основания. Современных способов исследования существует масса, но самый доступный из них – выкопать несколько ям на участке земли под застройку и внимательно рассмотреть состав на срезе.
Глубина заложения цоколя определяется как зависимость показателей уровня сезонного промерзания почвы и типа грунта.
Тип грунта | Уровень промерзания | Глубина заложения |
Скальный | любой | любая |
Пески крупные и средние | любой | не менее 0,5 м |
Пески мелкие и пылевидные | более 2 м | то же |
Супеси | менее 2 м | не менее 0,7 м |
Суглинок, глина | менее 1 м | Не менее расчетной глубины промерзания |
Например: для Московского региона уровень промерзания грунта измеряется примерно в 140 см. На глинистой почве глубина заложения допускается только не меньше расчетной глубины промерзания. Отсюда величина заглубления цоколя будет не менее 1,4 м.
Определение нагрузки на основание здания позволяет:
1. выбрать наилучшее местоположение постройки;
2. свести к минимуму риск возникновения деформаций цоколя и стен;
3. предотвратить возможность проседания грунта и дальнейших деструктивных разрушений;
4. снизить расход используемых материалов.
Общее напряжение на фундамент делится на:
- постоянное – от всего строения;
- временное – от погодных и климатических условий.
Вес здания определяется суммарным подсчетом массы всех предметов, входящих в конструкцию дома, перекрытий, кровли, предполагаемой мебели и техники. Отсюда же вычисляется нагрузка стен на фундамент путем умножения площади и толщины стен и перегородок на массу основного материала.
Давление от кровли вычисляется исходя из величины проекции крыши, размера нагруженных сторон фундамента и общей массы. При этом играют роль конструктивные особенности, угол наклона и тип покрытия. Перекрытия также дают свое напряжение на нулевой уровень и опираются на две равнозначные стены. Площадь плиты равна величине здания, при этом необходимо учитывать их количество и удельный вес материала, из которого они изготовлены.
Показатель снегового давления воздействует на основание через стены и кровлю. Его легко можно определить, используя объем крыши, размер нагруженных сторон фундамента и общую снеговую нагрузку. Вес того или иного материала, снеговая и ветровая нагрузка – такие параметры, как правило, берутся из справочной литературы.
Суммируя показатели массы всей конструкции, полезную нагрузку, снеговой и ветровой коэффициент, получают общее значение давления на цоколь. Отдельно для дальнейших вычислений производится подсчет веса и площади фундамента.
Стандартная несущая способность любого грунта составляет 2 кг/см2. Коэффициент необходимо учитывать при определении ширины фундамента и предельно допустимого давления на почву.
Нагрузка на почву – это отношение веса здания вместе с основой к опорной площади цоколя. Величина не должна превышать 2 кг/см2. При несоответствии расчетного показателя значению стандарта решается вопрос об увеличении опорной площади основания в зависимости от его типа. При изменении конфигурации цоколя необходимо произвести новый расчет. Резюмировать все вышесказанное и автоматизировать процесс подсчета поможет онлайн калькулятор, который учитывает снеговую нагрузку конкретного региона и примерное наполнение дома (мебель, техника).
От чего зависит выбор фундамента
Выбор определенного вида фундамента будет зависеть от типа почвы, типа возводимой конструкции, особенностей самой конструкции дома и финансовых возможностей застройщика.
Тип почвы (грунта) определяется простым тестом, во время которого на участке застройки в нескольких местах роется яма глубиной не менее 2-х метров.
Самой большой несущей способностью обладают скальные и полускальные почвы, однако они встречаются довольно редко и в определенных местностях. Это грунты практически не подверженные силам пучения и позволяют возводить здания на любом типе фундаментов, за исключением свайного.
Однако чаще всего частным застройщикам приходится иметь дело с глинистыми, песчаными, торфяными, илистыми грунтами или суглинком.
Так как эти грунты относятся к пучинистым, то выбор фундамента будет зависеть от некоторых характеристик:
- пучинистый слой,
- промерзание,
- грунтовые вода (наличие и уровень расположения)
Как правило, при рытье котлована или установке свай часть пучинистого слоя грунта заменяется непучинистым – песком. Это добавляет фундаменту устойчивости.
От промерзания зависит степень заглубления фундамента. Оптимальным является углубление фундамента ниже метки промерзания.
Грунтовые воды также влияют на выбор типа фундамента. Так, при достаточно близком нехождении грунтовых вод (1 метр вглубь земли), то лучше всего для дома на таком участке выбирать плитное основание. При более глубоком расположении – возможны и другие варианты, например незаглубленный ленточный фундамент.
Площадь подошвы фундамента
Расчет необходимой толщины подошвы фундамента – важный этап в строительстве дома. Этот этап отпадает, если вы решили устроить под домом плитный фундамент, ведь в данном случае плита-основание располагается по всей площади основания здания.
Однако, если вы остановили свой выбор на ином типе фундамента, расчет подошвы поможет не только устроить фундамент нужной толщины, который будет прочно и надежно держать стены дома, но и позволит избежать лишних затрат на строительство фундамента. Правильный расчет поможет понять, насколько массивным должен быть фундамент для вашего конкретного дома и избавит вас от необходимости потратить лишние средства на устройство основания дома, если в этом нет необходимости.
Приведем формулу для расчета площади подошвы фундамента: S > 1,2 F/(b *R) .
В формулу подставляются следующие переменные:
- S (площадь подошвы, единицы измерения — см2);
- 1,2 ( повышающий коэфф-т надежности);
- F (вес будущего дома, единицы измерения — кг),
- R (используемое для расчетов сопротивление основания, несущая способность, единицы измерения — кг/см2, ).
- b (коэффициент условий работы, берется из таблицы в зависимости от типа грунта на участке).
Вес дома включает в себя полный вес самой конструкции дома, вес фундамента, нагрузку при эксплуатации (примерный вес будущих жильцов, мебели, приборов отопления и т.п.) и сезонные нагрузки (снеговой слой на крыше).
Расчетное сопротивление будет зависеть от типа грунта и глубины заложения фундамента и вычисляется в соответствии с данными таблиц СНиП *.
Как мы видим из формулы, немаловажной составляющей для расчета подошвы является вес будущей конструкции ( дома или иного здания).
Общий вес конструкции дома
При расчете общего веса дома в строительстве используются таблицы, в которых приведен примерный вес конструкций дома в зависимости от материала их исполнения.
Данные величины приведены в таблице ниже.
Используя эти данные, вы вычислите общий вес дома. Для этого вычисляем площадь каждой части дома (стен, перекрытий, пола и потолка, кровли и др.) и умножаем полученную величину на приведенное в таблице значение. Не забываем прибавить к полученной величине вес самого фундамента, эксплуатационную и сезонную нагрузки.
Он-лайн калькуляторы
Для расчета фундамента существуют он-лайн калькуляторы, которые уже имеются в интернете и скоро будут реализованы у нас на сайте. Используя этот калькулятор, можно рассчитать общую длину и площадь подошвы ростверка, общий объем бетона и др.
Нормативные ссылки
В методических указаниях использованы следующие нормативные документы:
ГОСТ Р требования к проектной и рабочей документации
ГОСТ ЕСКД. Общие требования к текстовым документам
ГОСТ ЕСКД. Форматы
ГОСТ ЕСКД. Масштабы
ГОСТ ЕСКД. Шрифты чертежные
ГОСТ ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений
ГОСТ Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Реферат и аннотация. Общие требования
ГОСТ ГСИ. Единицы величин
ГОСТ СПДС. Условные графические обозначения и изображения элементов
ГОСТ СПДС. Правила выполнения архитектурно-строительных чертежей
ОК 015-94 Общероссийский классификатор единиц измерения.
Рассчитываем площадь подошвы
Это один из наиболее важных факторов в расчете основания. Поэтому очень важно понимать перед началом работ особенности распределения нагрузки. Для расчета этой формулы следует использовать следующую формулу:
S>Yn F/Yc R, где::
· S является площадью подошвы;
· F – расчетная нагрузка, приходящаяся на основание (речь идет об общем весе дома и самого фундамента, а также давлении, оказываемом на конструкцию грунтом и снегом);
· R – расчетное сопротивление почв, имеющее условное значение;
· Yn является коэффициентом надежности и имеет стандартную величину 1,2;
· Yc – это коэффициент условий работы.
Последний может иметь различные величины в зависимости от типа грунтов:
1. Если речь идет о пластичных глинах, на которых выстраивается жесткая каменная конструкция, то коэффициент будет равен 1,0.
2. Для аналогичных грунтов с нежесткими деревянными стенами эта величина будет составлять 1,1.
3. На участках с пылеватыми маловлажными песками, слабопластичными глинами, коэффициент составляет 1,2.
4. При выстраивании длинных жестких построек на крупных песках, значение будет 1,3.
5. И, наконец, коэффициент 1,4 получается при сооружении на крупном песке нежестких и длинных жестких строений.
Расчет площади подошвы необходим в тех целях, чтобы приходящаяся на основание нагрузка не способствовала его постепенному проседанию. В прочем, вышеописанные данные могут не учитываться при обустройстве оснований плитного типа. Дело в том, что они обладают достаточной площадью для распределения нагрузки.
Пример расчета фундамента
Теперь подсчитаем примерно, какова масса дома размерами 6х6 из оцилиндрованного бревна. Древесина сосна естественной влажности.
Наименование | Объем | Вес за единицу | Общий вес |
Стены | |||
бревно d200 | 18,65 м3 | 520 кг в м3 | 9698 кг |
Полы и перекрытия | |||
брус 100х150 | 1,8 м3 | 520 кг в м3 | 936 кг |
брусок 40х40 | 0,7 м3 | 364 кг | |
доска 25мм | 1,7 м3 | 884 кг | |
Кровля | |||
доска 50х150 | 1,3 м3 | 520 кг в м3 | 676 кг |
доска 25мм | 1,3 м3 | 676 кг | |
рубероид | 75 м2 | 2 кг в м2 | 150 кг |
Итого: | 13384 кг |
Мы получили что суммарный масса дома составляет 13384 кг. Далее в этим данным нам необходимо прибавить полезную или по другому эксплуатационную нагрузку. Наш дом размером 6х6 имеет площадь 36 м2. Одно перекрытие на уровне пола и одно чердачное. Подсчитаем:
36 м2х210 кг/м2=7560 кг
36 м2х105 кг/м2=3780 кг.
Просуммировав получаем 11340 кг.
Теперь найдем нагрузку от снежного покрова. Пусть наш дом находится в Москве, площадь горизонтальной проекции крыши составляет 49 м2. По таблице находим что Москва находится в III климатической зоне и имеет снеговую нагрузки 180 кг/м2.
49 м2 х 180 кг/м2=8820 кг.
Найдем ветровую нагрузку. Наш дом имеет площадь 36 м2. Высоту 5,5 м.
(15х5,5м+40)*36м2=4410 кг
Подведем итог:
Масса дома – 13384 кг. Нагрузки: полезная – 11340 кг., снеговая – 8820 кг, ветровая — 4410 кг.
Просуммировав получаем 37954 кг. Так же необходимо прибавить 30% на возможные ошибки в расчетах. В итоге мы получим что нагрузка на фундамент составляет 49340 кг.
Теперь нам необходимо выбрать какой тип фундамента для нас оптимален. Для того чтобы это определить также необходимо знать глубину заложения фундамента о которых можно прочитать в предыдущих темах.
Предположим что грунт у нас песчаный с несущей способностью 2 кг/см2. Если мы нагрузку на фундамент поделим на несущую способность грунта, то получим площадь подошвы фундамента.
49340 / 2 =24670 см2.
Зная площадь, которую должен занимать фундамент можно подобрать наиболее подходящую основу.
Пример расчета ленточного фундамента
Для этого площадь подошвы основания поделим на длину ленточного фундамента, а т.к. в доме есть еще внутренняя несущая стена то длина составит 30 м или 3000 см.
24670/3000=8,2 см. Мы получили, что минимальная ширина ленточного фундамента составит чуть больше 8 см. Но ширина основания должна быть больше толщины стен, а дом сделан из бревна диаметром 20 см, тогда минимальную ширину следует брать больше 20 см.
Подсчитаем необходимое количество песчаных грунтах основание можно закладывать на глубину 0,5 м.
30 х 0,5 х 0,2=3 м3.
Пример расчета столбчатого фундамента
Будем делать столбы с шагом 1,5 м. Таким образом нам понадобится 19 штук. Можно взять больше количество, тогда диаметр столбов уменьшится. Если общую площадь фундамента поделить на количество столбов, то получи площадь подошвы одного столба.
24670 / 19=1298,4 см2. Взяв корень получим столб размером 36х36 см.
Столбчатый фундамент необходимо закладывать на глубину промерзания грунта. Для Москвы примерно 1,4 м. Подсчитаем необходимое количество бетона.
0,36х0,36х1,4х19=3,4 м3.
Таким образом, мы получили, что в данном случае выгоднее ленточный фундамент. Следует обратить внимание, что расчет производился для песчаных грунтов, где глубина заложения ленточного фундамента минимальна. Если взят в расчет промерзающий глинистый грунт, то глубина заложения основания может увеличится в 2-3 раза, а следовательно увеличится расход бетона. Поэтому не ленитесь и подсчитайте какое основание лучше именно для вас.
Необходимое количество арматуры для фундамента
Пример расчета будет неполным без вычислений количества арматуры, используемой в армопоясе ленты. Обычно в лентах используют два пояса из двух продольных стержней, периодически (через 0,5 м) соединенных горизонтальными, вертикальными перемычками. Все элементы, расположенные в силовой объемной конструкции горизонтально, используют арматуру периодического сечения (рифленка), вертикальные стойки делают из гладкой арматуры.
Расчет может производиться в специальной онлайн программе, при самостоятельных вычислениях придется учесть:
-
-
- нахлест горизонтальных стержней 10 см (+0,2 м в каждом стыке);
- специфику расположения прутков в углах (загибы заходят на сопряженную стену на 0,5 м, считая от угла внутренней опалубки);
- вертикальные стойки заходят за нижний/верхний горизонтальные пояса на 5 см.
-
Рекомендуемый специалистами запас составляет 5-10% в зависимости от конфигурации стен. При покупке следует учесть, что арматура продается на вес, а не метражом. В каждой торговой точке имеется таблица перевода метража в массу. Прутки связываются проволокой, на каждый стык уходит 25 см материала. При вязке пистолетом расход меньше, однако придется приобрести сам инструмент, чаще всего, для разовых работ.
Анализ грунта
Лучше заказать исследование специалистам, которые бурят скважины на разной глубине и берут образцы для лабораторного исследования физических и механических свойств. На поверхности находится слой плодородной почвы, затем располагается несущий грунт, на который опирается фундамент.
Основные виды грунтов:
- скальные;
- мерзлые с вкраплениями льда;
- дисперсные;
- техногенные с насыпными и намывными участками.
Самостоятельно можно определить категорию грунта, прокопав скважины под углами будущего дома. Нужно помнить, что перерасход материалов вызывает лишние траты, но слабое основание становится причиной разрушения строения.
Горсть грунта смачивают водой и скатывают в жгут, диаметр которого около 1 см. Полученный образец скатывают в кольцо.
Результаты:
- жгут распадается — песок;
- скатывается, но достаточно хрупкий — супесь;
- шнур получается, но в кольцо не складывается — легкий суглинок;
- сгибается в круг, но на поверхности есть трещины — тяжелый суглинок, приближенный к глине;
- липкий жгут при сгибании не образует трещин — глина.
Уровень грунтовой жидкости определяют по отметкам воды на стенках подвала у соседей. Глубина промерзания берется из справочника для области строительства.
Пример расчета
Пример предусматривает следующие исходные данные:
- одноэтажный дом с мансардой размерами в плане 8 м на 10 м;
- стены выполнены из силикатного кирпича толщиной 380 мм, общая площадь стен (4 наружных высотой 4,5 м) равняется 162 м²;
- площадь внутренних перегородок из гипсокартона равняется 100 м²;
- кровля металлическая (четырехскатная, уклон 30ᵒ), площадь равняется 8 м * 10 м/cosα (угол наклона кровли) = 8 м * 10 м/0,87 = 91 м² (также понадобится при вычислении снеговой нагрузки);
- тип грунта — суглинок, несущая способность = 0,32 кг/см² (получено при геологических изысканиях);
- снеговая нагрузка — 180 кг/м²;
- перекрытия деревянные, общей площадью 160 м2 (также понадобится при вычислении полезной нагрузки).
Сбор нагрузок на фундамент выполняется в табличной форме:
Нормативная нагрузка | Коэффициент надежности | Расчетная нагрузка |
Стены: 162 м2 * 690 кг/м2 = 111780 кг | 1,1 | 122958 кг |
Перегородки: 100 м2 * 30 кг/м2 = 3000 кг | 1,2 | 3600 кг |
Перекрытия: 160 м2 * 150 кг/м2 = 24000 кг | 1,1 | 26400 кг |
Крыша: 91 м2 * 60 кг/м2 = 5460 кг | 1,1 | 6006 кг |
Полезная нагрузка: 160 м2 * 150 кг/м2 = 24000 кг | 1,2 | 28800 кг |
Снеговая: 91 м2 * 180 кг/м2 = 16380 кг | 1,4 | 22932 кг |
ИТОГО: | 210696 кг |
Площадь плиты под здание принимается с учетом того, что ширина плиты больше, чем ширина дома на 10 см. S = 810 см * 1010 см = 818100 см² = 81,81 м2.
Удельная нагрузка на грунт от дома = 210696 кг/818100 см2 = 0,26 кг/см2.
Δ = 0,32 — 0,26 = 0,06 кг/см2.
М = Δ*S = 0,06 кг/см2 * 818100 см2= 49086 кг.
t = (49086 кг/2500 м3)/81,81 м2 = 0,24 м = 24 см.
Толщину плиты можно принять 20 см или 25 см.
Выполняем проверку для 20 см:
- 0,2 м * 81,81 м2 =16,36 м3 — объем плиты;
- 16,36 м3 * 2500 кг/м3 = 40905 кг — масса плиты;
- 40905 + 210696 = 251601 кг — нагрузка от дома с фундаментом;
- 251601 кг/ 818100 см2 = 0,31 кг/см² — фактическое давление на грунт меньше оптимального не более чем на 25 %;
- (0,32-0,31)*100%/0,32 = 3% < 25%(максимальная разница).
Проверять фундамент большей толщины уже нет смысла, поскольку требующий меньшего расхода бетона и арматуры размер удовлетворил требованиям. На этом пример расчета толщины завершен. Принимаем плиту толщиной 20 см. Следующим этапом станет расчет армирования и количества арматуры.
Арматура для плитной конструкции подбирается в зависимости от толщины. Если плита с толщиной бетона толщиной 150 см и менее, укладывают одну сетку армирования. Если толщина бетона составляет более 150 мм, необходима укладка арматуры в два слоя (нижний и верхний). Диаметр рабочих стержней 12-16 мм (самый распространенный 14 мм). В качестве вертикальных хомутов устанавливают стержни арматуры с размерами сечения 8-10 мм.
По хорошему плиту нужно рассчитывать и на изгибающие нагрузки, но эти расчеты сложны и выполняются профессионалами на специальном ПО. Чтобы точно понять какой диаметр арматуры и ее шаг необходим в вашем случае, нужно проводить точные вычисления, либо закладывать арматуру с большим запасом по прочности и минимальным шагом, соответственно сильно переплачивая.
Расчет общей нагрузки на мгрунта
Результаты предыдущих расчетов суммируются, при этом вычисляется максимальная нагрузка на фундамент, которая будет больше для тех его сторон, на которые опирается крыша.
Условное расчетное сопротивление грунта R0 определяют по таблицам СНиП —83 «Основания зданий и сооружений».
- Суммируем вес крыши, снеговую нагрузку, вес перекрытий и стен, а также фундамента на грунт: 300+1386+7000+5400+2525=16 611 кг/м2=17 т/м2.
- Определяем условное расчетное сопротивление грунта по таблицам СНиП —83. Для влажных суглинков с коэффициентом пористости 0,5 R0 составляет 2,5 кг/см2, или 25 т/м2.
Из расчета видно, что нагрузка на грунт находится в пределах допустимой.
Источник
Страницу сегодня посетили111 раз(а)О блоге
Добро пожаловать на сборник материалов и подборок о разных пользах в жизни. Что полезно есть? Что полезно для здоровья? Что полезно делать в свободное время? Это лишь 3 вопроса из сотен, которые мы собрали для вас из просторов интернета.
Надеюсь, что мы будем вам полезны!
- Рубанов Осип
- Гика Пелагея
- Дорогова Зинаида
- Голубкина Лидия
- Худякова Тамара
- Да, согласен
Подробнее ознакомиться с Политикой конфиденциальности нашего сайта вы можете, пройдя по
Особенности расчета
Фундамент подразделяется на разные категории, в зависимости от выбора постройки и почвы.
Схема нагрузки на несущее основание
Если говорить о несущем основании на сваях, то его используют редко, когда почва не слишком ниже уровня промерзания грунта и создают мощное и надежное основание. Благодаря этому удается возводить даже многоэтажные распространенным вариантом становится столбчатый фундамент.
Это небольшие опоры, которые располагаются по периметру здания. Столбчатый фундамент – экономичное решение, которое подходит для небольших правильно выбрать определенный тип фундамента, нужно рассчитать нагрузку на него. Сделать это можно самостоятельно, главное знать некоторые простые детали.
Обязательно нужно учитывать несколько критериев:
- Площадь для
Статья по теме:
Фундамент на винтовых сваях своими руками. Сделать такую конструкцию вполне по силам любому более-менее грамотному строителю. Его преимущества и недостатки, особенности монтажа и отделки – обо всем этом в нашем материале.
Вычисление нагрузки на грунт
Следующим шагом в расчётах является определение нагрузки на грунт. Чтобы понять, сможет ли грунт выдержать здание, необходимо просчитать вес основания дома.
Для этого вычислим объём основания, воспользовавшись математическими формулами, и умножим его на плотность бетона (средние показатели плотности разных видов бетона можно найти в таблице ниже).
Затем проведём несложные вычисления по формуле:
Теперь важно соотнести требуемую нагрузку на грунт с допустимыми значениями, указанными в таблице.
Если полученная в ходе вычислений нагрузка больше расчётного сопротивления заданного типа грунта, нужно увеличить опорную площадь дома, а именно:
- Ленточный можно сделать расширенным к основанию (поперечное сечение выглядит как трапеция).
- Увеличить ширину фундамента-параллелепипеда.
- Для столбчатого основания можно увеличить диаметр столбов или их количество.
Важно! При увеличении размеров основания, конструкция дома станет тяжелее. Поэтому обязательно повторно просчитайте нагрузку на грунт!
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 “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:
- Песок крупный 60-50.
- Средний 50-40.
- Супесь 30-20.
- Суглинок 30-10.
- Глина 60-10.
- Щебень 60-40.
- 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%.