Расчет фундамента

  • admin
  • Комментариев нет
Расчет фундамента
  • Фото: Расчет фундамента

Устойчивость грунтов.

Чтобы обустроить хороший фундамент, необходимо выяснить, на каком грунте или основании будет стоять дом: глубина заложения фундамента зависит от вида грунта, глубины его промерзания, уровня грунтовых вод.
Различают следующие грунты по устойчивости:

  •  скалистые грунты — надежны, прочны, не сжимаются, не размываются и не промерзают. Закладывать фундамент можно прямо на его поверхности;
  • хрящеватые грунты (гравий, обломы камня) — не сжимаются и не размываются. Фундамент следует закладывать на глубине не менее 50 см, независимо от глубины промерзания грунта;
  • песчаные грунты — легко вынимаются, хорошо пропускают воду, значительно уплотняются под нагрузкой и незначительно промерзают. Фундаменты можно закладывать на глубине от 40 до 70;
  • глинистые грунты — способны сжиматься, размываться, а замерзая, вспучиваться. На влажном участке с глинистым грунтом фундамент надо закладывать на расчетную глубину промерзания;
  • суглинки и супеси — смеси из песка и глинистых частиц. Суглинки содержат от 10 до 30% глинистых частиц, супеси — от 3 до 10%. Оба эти грунта занимают промежуточное место между глиной и песком. Во влажных грунтах глубина заложения фундаментов должна быть не меньше расчетной глубины промерзания.

Грунты для строительства можно условно подразделить на: плохие, хорошие и удовлетворительные. Лесная почва, садовая и болотная земля — плохие грунты. Глина, суглинки, песок, гравий — удовлетворительные. Наилучшие грунты — нетронутый песчаный и гравийный грунт, совершенно нетронутый скалистый грунт (толщиной более метра).
Чтобы сделать заключение о грунте вашего участка, а заодно и определить уровень грунтовых вод на участке, достаточно вырыть колодец-шурф глубиной 2-2,5 м (естественно, это делается с прицелом на будущее — либо он впоследствии будет частью фундамента, либо колодцем). Через некоторое время измеряют уровень грунтовых вод.

Глубина промерзания грунта в России.

Глубину промерзания грунта обычно узнают у местных строителей. Средние значения глубины промерзания по различным регионам России следующие: 100 см — Астрахань, Ростов-на-Дону; 120 см — Волгоград, Курск, Псков, Смоленск; 140 см — Москва, Санкт-Петербург, Новгород, Тверь, Воронеж; 150 см — Нижний Новгород, Вологда, Кострома, Пенза, Саратов; 170 см — Казань, Ижевск, Самара, Ульяновск.

Наиболее опасными силами, действующими на фундаменты малоэтажных домов, являются силы морозного пучения. Деформация домаВ российских тяжелых пучинистых грунтах (в этих грунтах есть водонасыщенные глины, суглинки, супеси) максимальное давление этих сил равняется 150 кПа. Вертикальные перемещения поверхностного слоя грунта при его промерзании на глубину 1-1,5 м достигают 0,15 м. Перекошенные стены домов — чаще всего действие сил морозного пучения (реже — опускания фундамента в грунт). Избежать воздействия сил морозного пучения не всегда удается только за счет увеличения глубины заложения фундамента ниже уровня промерзания (силы пучения действуют не только снизу, но и сбоку — касательные силы). Чтобы избежать действия касательных сил, основание фундамента делают расширенным (площадка-анкер, которая препятствует выталкиванию фундамента при морозном пучении). Внутри такого фундамента закладывают арматурный каркас, защищающий его от разрыва по слоям. Фундамент из камня, кирпича (без внутреннего армирования) делают с сужающимися кверху боковыми поверхностями. Кроме того, рекомендуется покрытие боковых поверхностей фундамента скользящим слоем (отработанное машинное масло, полиэтиленовая пленка).
При устройстве фундаментов на пучинистых грунтах необходимо помнить, что строительство и ввод дома в эксплуатацию должны осуществляться в один строительный сезон. Фундаменты, возведенные в пучинистых грунтах и оставленные на зимнее время без нагрузки стен, перекрытий и крыш, могут деформироваться.Деформации грунта
Деформации могут произойти, если построенный дом в зимнее время не отапливается, а глубина заложения фундамента была рассчитана на тепловой режим отапливаемого дома. Для устройства фундаментов в пучинистых грунтах, особенно при их глубоком промерзании, следует подбирать водо- и морозостойкие материалы, в том числе высокопрочные бетоны и растворы.

Глубина заложения фундаментов зависит от глубины промерзания грунтов (см. табл. 1), а также от уровня грунтовых вод. Минимальное заглубление подошвы фундамента от уровня земли при любых грунтах не должно составлять менее 0,7 м. При устройстве фундаментов необходимы как правильный выбор глубины заложения, грамотная разбивка, качественно выполненные работы в процессе устройства фундамента, использование качественных строительных материалов, так и правильный выбор самой конструкции фундамента.
Прежде чем определиться в выборе типа фундамента, необходимо знать, на каком грунте он будет установлен, а также расчетное сопротивление этого грунта. Эти величины содержит табл. 2.

Таблица 1. Глубина закладки фундаментов
Грунты
Расстояние до фунтовых вод в период промерзания грунта Глубина заложения фундаментов (одно- и двухэтажные здания)
Скальные и полускальные Любое Любая, независимо от глубины промерзания грунта
Пески

грэвелистыекрупные и средние

Любое Независимо от глубины промерзания грунта, но не менее 0,5 м
Пески мелкие, пылеватые Более чем на 2 м больше глубины промерзания грунта То же
Супеси Превышает расчетную глубину промерзания грунта менее чем на 2 м Не менее 3/4 расчетной глубины промерзания грунта, но не менее 0,7 м
Суглинки, глины Менее расчетнойглубины промерзания грунта Не менее расчетной глубины промерзания грунта
Таблица 2. Виды грунтов и их расчетное сопротивление
Виды грунтов
кПа кгс/см2
Крупнообломочные грунты, щебень, гравий 500-600 5-6
Пески гравелистые и крупные 350-450 3,5-4,5
Пески средней крупности 250-350 2,5-3,5
Пески мелкие и пылеватые плотные 200-300 2-3
Пески средней плотности 100-200 1-2
Супеси твердые и пластичные 200-300 2-3
Суглинки твердые и пластичные 100-300 1-3
Глины твердые 300-600 3-6
Глины пластичные 100-300 1-3

Проектирование  фундамента дома

Давление на грунт при определенной опорной площади фундамента не должно превышать расчетного удельного сопротивления грунта, а общая нагрузка, действующая на подошву ленточного фундамента, будет равна сумме нагрузок от выпавшего и лежащего на крыше снега, крыши, чердачного перекрытия, наружной стены дома, пола и самого фундамента. Ориентировочную общую нагрузку можно вычислить с помощью табл. 3, 4 и 5.

Таблица 3. Нагрузка на 1 м2  стены
Материал стен
кПа кгс/м2
Деревянные каркасно-панельные толщиной 150 мм с минерало- ватным утеплителем 0,3-0,5 30-50
Брусчатые и бревенчатые толщиной 140-180 мм 0,7-1 70-100
Из опилкобетона толщиной 350 мм 3-4 300-400
Из керамзитобетона толщиной 350 мм 4-5 400-500
Из шлакобетона толщиной 400 мм 5-6 500-600
Из эффективного кирпича толщиной 380 мм 510 мм 640 мм 5-6

6,5-7,5 8-9

500-600 560-750 800-900
Из полнотелого кирпича сплошной кладки толщиной 250 мм 380 мм 510 мм 4,5-5 7-7,5 9-10 450-500 700-750 900-1000
Таблица 4. Нагрузка от 1 м2  перекрытий пролетом до 4,5 м
Тип перекрытия кПа кгс/м2
Чердачное по деревянным балкам Плотностью, кг/м3, до: 200 300 500 0,7-1 1-1,5 1,5-2 70-100 100-150 150-200
Цокольное по деревянным балкам плотностью, кг/м , до: 200 300 500 1-                   1,5 1,5-2

2-                    3

100-150 150-200 200-300
Цокольное железобетонное 3-5 300-500
Таблица 5. Нагрузка от 1 м2  горизонтальной проекции крыш
Типы кровли
кПа *

кгс/м

Кровельная сталь при уклоне 27° 200-300 20-30
Рубероидное покрытие (два слоя) при уклоне 10° 300-500 30-50
Асбестоцементные листы при уклоне 30° 400-500 40-50
Черепица гончарная при уклоне 45° 600-800 60-80

Достаточно просто после этого провести расчет фундамента для дома и вычислить площадь опоры. Приведем пример. Деревянный дом площадью 40 м2 с крышей из шифера имеет массу примерно 14 тонн. Зная массу дома, тип грунта, на котором он будет построен, и количество опор, на которых дом будет стоять, можно рассчитать размер опорной плиты (подошвы столба), по формуле:
S=m/n*f.
Где 5 — площадь опоры, см2; т — масса дома, кг; п — число опор; Р — допустимая нагрузка на грунт, кгс/см2.
Несложно подсчитать, что для приведенного выше дома, построенного на песчаном грунте (Р = 3 кгс/см2) и стоящего на восьми опорах, площадь каждой из опор должна составлять 580 см2. На практике лучше всегда закладывать величины больше полученных по формулам, ведь всегда возможна переделка дома, достройка второго этажа, облицовка кирпичом и т.п.
При сравнении ленточных и столбчатых фундаментов  следует отметить, что расход бетона при возведении столбчатых фундаментов меньше примерно на 50%, в два раза уменьшается объем земляных работ, сокращается потребность в опалубочных материалах. Но при изготовлении столбчатых фундаментов из железобетона потребуются дополнительные затраты, связанные с изготовлением и установкой арматурных каркасов.

 

Оцените эту запись:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Яндекс.Метрика