Определение размеров подошвы фундамента под дом

Введение

         Столбчатый фундамент представляет собой отдельностоящие монолитные или сборные ж/бетонные конструкции, которые располагаются по периметру дома под несущими стенами как внешними, так и внутренними в углах, в местах пересечения стен и в промежутках между ними, если расстояние превышает 3-4 метра.

         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. Основное назначение фундамента – передавать нагрузку от дома на грунт (основание). Поэтому для расчета основных характеристик фундамента необходимо произвести расчет веса дома (для этого, можно воспользоваться калькулятором расчета веса дома). Как уже говорилось в статье (Грунты и основания) в зависимости от типа грунта, меняются и его физико-механические свойства, главное из которых – несущая способность грунта. Несущая способность – это максимальная нагрузка, которую грунт способен воспринять от веса дома, без деформаций. Основная задача при расчете столбчатого фундамента сводится к тому, чтобы подобрать такие геометрические размеры, которые позволили бы распределить нагрузку равномерно и не превышая несущую способность грунта. 
        Для примера, рассмотрим следующий вариант:
имеем дом, одноэтажный, наружные и внутренние стены которого выполнены из оцилиндрованного бревна, толщина наружных стен b=280мм, толщина внутренних несущих стен 240мм. Размер дома в плане составляет 8 х 10 м, длина внутренней несущей стены составляет 10м.п.
По результатам расчета на калькуляторе мы получили общий вес дома (с временными нагрузками и коэффициентом надежности 1,3): 160тн, при этом нагрузка на несущие стены составляет 3,820тн/м.п.

Назначение глубины заложения фундамента

Определение глубины заложения фундамента по геологическим условиям

При определении глубины заложения фундамента, стремятся, чтобы подошва фундамента передавала нагрузку на относительно прочные грунты, расположенные выше уровня грунтовых вод (не рекомендуется опирать фундаменты на рыхлые пески, текучие и текучепластичные глинистые грунты, грунты с большим количеством органических веществ, неуплотненные насыпные грунты и др.).

Определение глубины заложения фундамента по климатическим условиям

Глубина промерзания грунтов учитывается при назначении глубины заложения фундаментов в случае если при сезонном промерзании грунта происходит его пучение. Возможность морозного пучения грунта определяется по таб.2 СНиП 2.02.02-83*. В случае если возможно пучение грунтов, глубина заложения фундаментов принимается не менее расчетной глубины промерзания.

Расчетная глубина промерзания грунта определяется по формуле:

d_f =k_nd_fn

где:

k_n — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимается по таб.1 СНиП 2.02.01-83 Основания и фундаменты;

d_fn — нормативная глубина сезонного промерзания грунта, принимается по климатической карте «Районирование территории РФ по массе снегового покрова».

Окончательно назначаем глубину заложения фундамента d, м.

Глубину заложения фундамента d принимаем равной максимальному значению из величин, определенных из условий геологии строительной площадки, климатических и конструктивных условий (окончательная глубина заложения фундамента принимается кратной 100 мм).

Особенности устройства

Как показывает мировая практика строительства, прочность фундаментной основы увеличивается за счет ширины его железобетонной подошвы.

Такая особенность соблюдается с той целью, чтобы предотвратить повреждения постройки из-за подвижек грунта.

Чтобы с максимальной точностью определить параметры фундаментного основания, учитывают определенные факторы, к которым относятся:

• тип и состояние почвенного состава;
• проект запланированного к строительству здания;
• марка бетонной смеси;
• процентное соотношение арматуры для армирования.

Строительные работы любого сооружения начинают с возведения фундамента, и очень важно осознавать всю ответственность и важность правильно проведенным расчетов. Лучше всего такую работу доверить опытным специалистам, чтобы избежать в дальнейшем неприятностей

Выбор типа фундамента в соответствии с грунтом

Если он непучинистый, то можно планировать обычный ленточный или столбчатый фундамент, если же земля пучинистая или слабопучинистая, то придется делать монолитную плиту или свайное основание.

Рассмотрим основные типы фундаментов для одноэтажного дома с учетом глубины заложения:

• Ленточный фундамент, который может быть как мелкозаглубленным (для деревянных одноэтажных построек легкого веса), так и заглубленным.Данный тип самый легкий для самостоятельного устройства и наиболее дешевый. Если не требуется большая глубина и масса самой конструкции небольшая, то можно выбрать именно его.
• Столбы и сваи могут стать укреплением ленточного или обычного фундамента, при этом для дома, более легкого по весу, лучше использовать столбы.Если же материалами для строительства служат кирпич или камень, то лучше вбивать сваи, которые выдерживают большие нагрузки, распределяя весь несущий вес по периметру и глубоко укрепляясь в грунте.
• Монолитная плита может быть использована в случае пучинистых грунтов и при выявлении грунтовых вод.

Такая конструкция наиболее надежна и выдержит любые воздействия и вес, но и обойдется она дорого, а также будет тяжелой для самостоятельного монтажа.

Пример такой плиты показан ниже.

Монолитная плита — основа

Расчет глубины заложения фундамента

Когда вы окончательно смогли определиться с видом почвы и фундамента, можно делать окончательный расчет, по которому будет выявлена глубина фундамента для одноэтажного дома.

Некоторые стараются сделать фундамент «с запасом», то есть углубить его больше требуемого уровня для надежности.

Но это будет только лишней финансовой затратой и трудоемкой работой, и если все расчеты произведены правильно, то никакого запаса не требуется.

Любой фундамент укладывается из расчета уровня промерзания земли и закладывается на 10% ниже, то есть если глубина промерзания 1 метр, то закладывать следует на глубину 1.1 метра, этого будет достаточно.

Если климатические условия в регионе постройки умеренные и грунты сыпучие, то уместнее всего заложить мелкозаглубленный ленточный фундамент, который легко сделать своими руками, и он будет долговечным.

Он может быть как монолитным с залитым самостоятельно раствором, так и сборным с готовыми блоками.

По средним меркам такой фундамент закладывается на глубину от 45 см до 1 метра. Такой фундамент выглядит, как показано ниже.

Готовый ленточный фундамент

В более суровых зимних условиях или при неоднородности грунтовой массы лучше сделать более углубленный и надежный фундамент, глубина которого может быть от 1 метра до 2 метров.

Для одноэтажного дома из обычного кирпича вполне приемлемым будет заглубленный ленточный фундамент со столбами, которые укрепят всю несущую конструкцию.

Если местность болотистая или сильно глинистая, то придется закладывать монолитную плиту со сваями, даже если сама конструкция дома легкая.

Это повлечет за собой немалые финансовые затраты, но за надежность конструкции можно не переживать. Этот фундамент может достигать глубины до 2,5 метра.

Выбор материалов для дома с учетом глубины

Наиболее экономичным вариантом в наши дни являются деревянные одноэтажные дома загородного типа, в которых можно сделать и мансарду.

При выборе таких материалов дом будет достаточно легким и шанс разрушения фундамента минимальным, поэтому можно выбрать мелкую глубину и самостоятельно заложить фундамент при любых сложностях.

Такая постройка выглядит так, как на фото ниже.

Деревянный одноэтажный дом

Одноэтажные дома из пеноблоков также легкие в строительстве и не требуют большой глубины заложения, но должны быть более расширены, так как стена в таких домах для теплостойкости должна быть около 60 см.

Кирпич или каменная кладка требуют того, чтобы заложенный фундамент выдержал большую нагрузку, поэтому целесообразно выбрать как большую глубину закладки, так и укрепление с помощью свай.

Такой фундамент выглядит, как на изображении ниже.

Свайный фундамент

Учитывая все эти факторы, можно сказать, что глубина фундамента для одноэтажного дома может быть очень разной, но все вышесказанные факторы следует учесть для надежности конструкции.

Основной же точкой отсчета остается глубина промерзания грунта, которая лежит в основе всех расчетов углубления.

Видео расчеты глубины заложения фундамента одноэтажного дома

В следующем видео специалисты расскажут, какие правила должны быть соблюдены при расчетах глубины фундамента, что поможет вам правильно определить все параметры, и вы сумеете самостоятельно построить ваш дом, который простоит очень долго.

Как разметить фундамент для дома своими руками

Как разметить фундамент для дома своими руками

Прежде чем начать укладывать  фундамент, необходимо грамотно подойти к разметке. Для того, чтобы узнать, как правильно как разметить фундамент для дома своими руками, читайте нашу сегодняшнюю статью.

Сначала вы можете подумать, что в этом нет ничего сверхсложного, однако это мнение сохранится у вас лишь до тех пор, пока вы не перейдете к делу. Итак, как  же правильно разметить фундамент? Для начала вы должны определиться со всеми необходимыми материалами, из которых будете возводить здание.

Очень часто их размер может определять так же и размер самого фундамента.  Немаловажно знать заранее, из чего вы будете делать стены и крышу, так как от этого напрямую зависит вид необходимого фундамента. Для легких каркасных сооружений достаточно и ленточного или свайного фундамента, а вот кирпичные стены требуют основательного фундамента, чтобы здание готовое на просело и не дало трещину

Для легких каркасных сооружений достаточно и ленточного или свайного фундамента, а вот кирпичные стены требуют основательного фундамента, чтобы здание готовое на просело и не дало трещину.

Размещение фундамента своими руками.

Так как фундамент чаще всего бывает прямоугольным, разметьте на участке фигуру в виде прямоугольника, а далее начинайте разметку, обозначив 1- ую стену. Натяните веревку между несколькими колышками, от углов проведите два перпендикуляра.

Чтобы это сделать, вы можете предварительно приготовить ровный треугольник из реек. Его нужно приложить к 1-ому углу. Проделав это, вы получите направление, в котором будет располагаться перпендикулярная стена.

Далее переходим непосредственно к решению нашего актуального на сегодня вопроса.

Как разметить фундамент для дома своими руками?

Также вы можете определить направление стены еще одним способом, для которого вам потребуется обычная веревка. На первом ее отрезке отмерьте 3 метра и поместите на этом месте прищепку.

Оттуда, где пересекаются шнурки, отмерьте 4 метра и также помещаем там прищепку. Теперь измерьте расстояния между этими прищепками с помощью рулетки (оно будет примерно 5 метров).

После того, как вы отметите четыре угла  вашего будущего дома, можно переходить к следующему этапу.

Обноска

Для чего это нужно? Ответ прост. Обноска необходима для сохранения разметки во время выкапывания котлована. Копать чаще всего нанимают дешевую рабочую силу, а значит и непрофессиональную.

Для того, чтобы после них вам не пришлось ровнять что-то или копать самому, не поленитесь подойти обстоятельно к такому важному этапу, как обноска. Вбейте колья по 1,5 метра, чтобы  около 50 сантиметров при этом выступали над землей

Набейте на них планки, размер которых 10 сантиметров для того, чтобы веревка не поломала колья.  Лучше, если все планки будут все одинаковые, это обеспечит вам дополнительную ровность.

Как видите, вопрос,-как разметить фундамент для дома своими руками?- не такая уж простая задача, но вполне решаемая даже новичками самостоятельно при должной подготовке теоретической.

Там, где находится шнур или веревка, делаем яркую отметку. Обноска сохранится до того момента, пока фундамент дома не начнет «расти».

В завершении необходимо замерить отступ от внешней стороны стены для фундамента. Лицевую же сторону котлована отметьте на поверхности при помощи ровной доски, зафиксированной кольями. Подобную работу проделайте и с обозначением наружных стен.

Разметка фундамента – дело, как вы наверное уже поняли, очень ответственное. Одно неправильное движение может поставить все ваше будущее здание под угрозу. Именно поэтому, к данной работе следует отнестись грамотно и с умом.

А никакой дом не может обойтись без межкомнатных дверей, про монтаж межкомнатных дверей своими руками пошаговая инструкция, мы тоже подробно для вас писали у нас на сайте “Ремонт и отделка“.

Расчет кубатуры столбчатого основания

Столбчатый тип фундамента делается двумя способами: в виде свай или в заранее подготовленные скважины с арматурой заливается бетон. Столбики бывают круглой и прямоугольной формы, поэтому объем бетона столбчатого основания рассчитывается с применением двух формул. При прямоугольном сечении каждый столб рассчитывается по типу ленточного фундамента. Полученная величина умножается на количество свай и получается необходимый объем бетона.

Объем свай круглой формы считается по формуле, где сначала находится площадь основания, а затем полученная величина умножается на длину столба. Площадь рассчитывается как число Пи, умноженное на квадрат радиуса столба. Суммируется объем всех столбов и находится необходимое количество бетона для столбчатого фундамента здания.

Как рассчитать бетон для фундамента

Бетон – это универсальный вид строительного материала, который чаще всего используется при заливке фундамента. Его можно приготовить самостоятельно, соблюдая пропорции цемента, песка, щебня и воды, или использовать готовую смесь. Чтобы заказывать готовый бетон, нужно точно рассчитать необходимое его количество для монтажа фундамента, а для этого следует разобраться, как рассчитать куб бетона.

О том, как рассчитать фундамент под дом, существует множество публикаций. Нужно учитывать, что каждое основание здания может иметь свою сложную конструкцию. Следует разбить фундамент на составляющие, а затем сложить их объем. Необходимо сделать расчет глубины заложения фундамента, измерить ширину и длину каждой части.

Как посчитать фундамент разной конструкции, следует рассматривать по-отдельности.

Пример расчёта веса дома

Чтобы определить, каких размеров будет лента, надо рассчитать массу будущего строения.

Рассчитываем приблизительную массу будущей конструкции, потребуется значение площади стен, поверхности пола и потолка, а также крыши.

Рассмотрим пример, строится дом со стенами длиной 6 м и 5 м, с одной капитальной поперечной стеной внутри, длина которой– 5 м. Высота стен – 3 м. Длина наружных стен составляет 22 м плюс поперечная стена 5 м, получается 27 м. Умножаем длину стен 27 м на их высоту 3 м – определяем общую площадь стен 81 кв. м.

Площадь пола и потолка составит по 30 кв. м.

Далее, рассчитываем площадь крыши. Измеряем высоту фронтона, используя геометрические формулы, рассчитываем его площадь, затем считаем площадь крыши.

Каждую полученную площадь умножаем на удельный вес 1 кв. м. соответствующего материала. Цифры складываем, получится примерный вес будущего дома. К нему нужно прибавить вес чердачных и цокольных перекрытий.

Расчет массы будущего здания

Приводим конкретный пример для наглядности. Нам требуется вычислить вес стены, высота которой 2,8 м и длина 4 м. Материалы, из которых состоит стена:

1. Профилированный брус сосны 150х150 мм.
2. Вагонка из древесины липы толщиной 14 мм для обшивки.
3. Сосновый брусок 50х20 мм (обрешетка).

Удельный вес бруса сосны может варьироваться, поэтому принимаем 570 кг/м3; удельный вес вагонки составляет 530 кг/м3 и бруска, соответственно, 510 кг/м3.

2,8 м х 4 м = 11,2 м2.

11,2 м2 х 0,15 м (выраженная в метрах толщина) = 1,68 м3 – объем бруса для стены.

Умножаем полученный объем бруса на его удельный вес: 1,68 м3 х 570 кг/м3 = 957,6 кг – вес стены.

11,2 м2 х 0,014 м = 0,16 м3.

0,16 м3 х 530 кг/м3 = 84,6 кг.

20 м.п. х 0,05 м х 0,02 м = 0,02 м3.

957,6 кг (брус) 84,6 кг (вагонка) 10,2 кг (обрешетка) = 1052,4 кг – масса стены.

Полагаем, что теперь принцип ясен. Однако, чтобы посчитать так каждую стену, потребуется немало времени. Поэтому дальше можно упростить: определить вес одного квадратного метра стены, потом вычислить общую площадь стен с тем же набором материалов и по этим данным рассчитать их общую массу.

В результате расчетов мы получили вес стены с площадью в 11,2 м2, равный 1052,4 кг. Следовательно, вес 1 м2 будет: 1052,4 кг / 11,2 м2 = 93,96 кг/м3. Предположим, площадь всех стен из бруса 150х150 мм, обшитых липовой вагонкой, составляет 42 м2. Тогда их общий вес: 42 м2 х 93,96 кг/м3 = 3946,32 кг.

Аналогичным способом вычислите массу всех вышеперечисленных конструкционных элементов. В случаях, когда элемент имеет сложную конфигурацию, для удобства расчетов ее можно разложить на простые геометрические составляющие. Остальные расчеты не должны вызвать больших сложностей.

Нагрузка стен определяется как объем стен, умноженный на удельный вес из таблицы 5, полученный результат делят на длину всех сторон фундамента, умноженную на его толщину.

Таблица — Удельный вес стен

1. Площадь стен равна высоте здания, умноженной на периметр дома: 3·(10·2 8·2)=108 м2.
2. Объем стен – это площадь, умноженная на толщину, он равен 108·0,4=43,2 м3.
3. Находим вес стен, умножив объем на удельный вес материала из таблицы 5:   43,2·1800=77760 кг.
4. Площадь всех сторон фундамента равна периметру, умноженному на толщину: (10·2 8·2)·0,4=14,4 м2.
5. Удельная нагрузка стен на фундамент равна 77760/14,4=5400 кг.

Таблица расчета нагрузки материала строения на фундамент

На ленточный фундамент действует нагрузка от горизонтального и вертикального воздействия грунта, а также самого здания. Поэтому, масса будущего здания играет важную роль при выборе типа и габаритных размеров фундамента. Глубина залегания уже есть, она составит зону ниже точки промерзания почвы. Расчет массы дома, даже обычной бани, будет проводиться по следующим параметрам:

1. Масса несущих стен и перекрытий. Условно, можно принять за пример обычную деревянную баню с размерами стен 10х10 метров и высотой 4 метра. Суммарно, на возведение стен и перекрытий пойдет 400 м3 древесины при массе за кубометр 100 кг. Таким образом, масса несущих стен и перекрытий составит 40 тонн.
2. Масса крыши и возможного снегового наста. Его нужно рассчитывать в каждом случае индивидуально, тут действует принцип теоремы Пифагора с учетом массы кровельных материалов. За массу снега, которая может одновременно быть на двухскатной крыше с небольшим углом наклона, часто принимают для бани 1 тонну.
3. Масса будущего фундамента. Рассчитывается также легко, ведь есть габаритные размеры фундамента и его глубина залегания, а массу необходимого для его возведения бетона посчитать не придется и рассчитывать. Такие данные дает сам производитель строительных материалов.

После расчета и суммирования всех полученных показателей становится ясно, что баню с габаритными размерами 10х10 метров вполне способен выдержать ленточный мелкозаглубленный фундамент. Его можно устанавливать и выше уровня промерзания почвы, только при условии, если он будет залит на песчано-гравийной подушке, и будет предусмотрена гидроизоляция.

Как рассчитать стоимость фундамента

В среднем стоимость на конструкцию под ключ начинается от 15 000 м 2 . Но можно сэкономить и выполнить все работы своими руками.

Стоимость готового бетонного раствора колеблется от 700 руб./куб, но можно сократить затраты, сделав бетон самостоятельно. Для этого понадобиться песок, гравий и цемент М250 или 400. Средняя цена на цемент от 800 руб. за мешок в 40 кг. КАМАЗ песка стоит от 2 500 руб., его хватит на заливку фундамента.

Сокращаются расходы и при выполнении частичных работ, например, вырыть траншею и сделать опалубку своими руками, а залить бетоном доверить специалистам.

В любом случае не стоит экономить на основании дома, так как оно должно быть надежным и прочным. А как рассчитать и не переплачивать, мы подробно рассказали.

Разновидности грунтов

Глубина заложения фундамента также зависит и от типа грунта, который располагается на месте строительства. Так их выделяют несколько видов:

• Скальные грунты.
• Конгломераты или крупнообломочные грунты.
• Пески.
• Глинистые грунты (суглинки, супеси и глины).

В первом случае грунты имеют спаянную и очень плотную структуру, что позволяет возводить фундамента прямо на их поверхности, поскольку они не подвергаются пучению и не промерзают.

Во втором случае грунты имеют в своем составе кристаллические породы, благодаря чему они не сжимаются и являются достаточно прочными. В данном случае чаще всего на таком грунте делают ленточный мелкозаглубленный фундамент, который имеет глубину не более 50 см.

В третьем случае пески имеют в своем составе различные частицы и могут быть крупными, средними, гравелистыми или пылеватыми. Данный грунт достаточно быстро сжимается и в дальнейшем больше не меняет своего объема, что говорит о хорошей несущей способности. Так можно отметить, что чем крупнее частицы песка, тем лучше он будет выдерживать нагрузку, передаваемую от фундамента, и глубина заложения фундамента на песках обычно составляет от 40 до 70 см.

В четвертом случае, следует сказать, что такие грунты являются наиболее сложными. В зависимости от своего состава, глинистые грунты могут быть пучинистыми в той или иной мере, что сказывается на несущей способности. Так супеси состоят из песка и 5-10% глины, и если они содержат в себе большое количество влаги, то они являются очень подвижными, что говорит о невозможности построить на них фундамент. Суглинки состоят из песка и 10-30 % глины, а глины состоят из мельчайших частиц. Такие грунты способны размываться водой и очень легко сжимаются под нагрузкой в течение длительного времени, что говорит об очень длительном этапе усадки уже готового строения.

Очень важно при выборе глубины заложения фундамента учитывать вид грунта и его пучинистость, поскольку силы пучения, действующие на фундамент, который будет расположен выше уровня промерзания грунта, будут стараться вытолкнуть его на поверхность, а при неравномерности воздействия могут даже сломать фундамент

2.1 Выбор типа и конструкции фундаментов. Назначение глубины заложения фундаментов

Тип
фундамента выбирается в зависимости от характера передачи нагрузки на
фундамент: под стены зданий обычно устраиваются ленточные фундаменты из сборных
элементов, под сборные железобетонные колонны — отдельные фундаменты стаканного
типа.

Глубина
заложения фундамента зависит от многих факторов. Определяющими из них являются:

–
инженерно-геологические и гидрологические условия площадки и положение несущего
слоя грунта;

–
глубина промерзания грунта, если в основании залегают пучинистые грунты;

–
конструктивные особенности подземной части здания.

Глубину
заложения ленточного фундамента Ф1 назначаем по конструктивным соображениям на
0.4 м ниже пола подвала т.е. -3.4м;

Глубину
заложения фундамента Ф3 назначаем по конструктивным соображениям, верх стакана
должен быть на 0.1 м ниже пола подвала (высоту фундамента принимаем 1.2м с
глубиной стакана 0.9 м) т.о.

Отметка
подошвы фундамента Ф3: -3.00-0.1-1.2= -4.3м;

В
соответствии п. 4.2 СНБ 5.01.01-99 основания фундаментов должны рассчи­тываться
по двум группам предельных состоя­ний: первая группа — по несущей способности,
вторая — по деформациям.

Расчет фундамента Ф1

Размеры подошвы фундамента зависят от ряда связанных
между собой параметров и устанавливаются путем последовательного приближения. В
порядке первого приближения площадь подошвы фундамента А определяется по
формуле:

Где  –
Расчетная нагрузка в плоскости обреза фундамента для расчета основания по
предельному состоянию второй группы;

 –
Расчетное сопротивление грунта, залегающего под подошвой фундамента;

 –
Осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его
уступах, принимается равным 20 кН/м3;

 –
глубина заложения фундамента от уровня планировки, м.

 – 150
кН;  – 24 кН×м;

 – 200
кПа;  – 3.4 м.

Принимаем ширину подошвы фундамента 1.2м.

По расчетному сопротивлению глубина заложения – 4.0 м
удовлетворяет. Фундамент будет располагаться во втором слое – песка мелкого
плотного с

R= 400
кПа, который может быть несущим.

Определим суммарные нагрузки и воздействия на подошве
фундамента:

Боковое давление грунта на отметке планировки:

На отметке подошвы фундамента:

Где = 16
кН/м2 удельный вес грунта засыпки;

 –
приведенная толщина эквивалентного веса временной нагрузки;

Где  = 10 кН/м2 временная нагрузка на
поверхности планировки;

d –
глубина заложения фундамента, относительно поверхности земли, -2.4м.

 –
Осредненное значение угла сдвига грунта засыпки, принимаем 24˚;

Равнодействующая бокового давления грунта засыпки на
стену подвала расчетной длиной 1.0 м:

Точка приложения равнодействующей:

– Нормальная вертикальная нагрузка:

Где –
расчетная нагрузка от веса фундамента;

–
расчетная нагрузка от веса грунта на консоли подушки;

– Момент в плоскости подошвы фундамента:

Где  – момент
в плоскости обреза фундамента, 24 кН*м (по заданию);

Проверка напряжений в основании фундамента:

 (менее 10%)

  (12)

где P – среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

 –
соответственно максимальное и минимальное значение краевого давления по подошве
внецентренно нагруженного фундамента, определяется по формуле:

 (14)

 условие
3 не выполняется, необходимо увеличение ширины фундамента, принимаем ширину
подошвы фундамента 1.5м;

Тогда

–
расчетное сопротивление грунта основания кПа, находится по формуле:

, (16)

где

g_с1 = 1,3
(зависит от типов грунтов)

g_с2 = 1,15
(зависит от соотношения L/H и интерполировать по данным

таблицы В.1 СНБ 5.01.01-99)

k = 1

М_Y = 1.81

M_q = 8.24            зависят от j по таблице В.2

M_C = 9.27

k_z = 1

d_I = 2.4 (глубина заложения фундаментов без подвальных сооружений от уровня
планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов)

кПа

Р = 141.5 кПа £ 593.4 кПа

P_max =255.6 кПа £ 1,2 * 593.4 кПа

P_min= 27.4 кПа > 0

Рисунок 1. Расчетная схема фундамента Ф1.

Окончательно принимаем ширину подошвы фундамента Ф1
1.5м, толщину стены фундамента 0.6 м из блоков ФБС.

Расчет фундамента Ф3

Размеры подошвы фундамента:

 –3400 кН

 – 400
кПа;  – 1.2 м.

Принимаем размеры подошвы фундамента кратными 300мм

Площадь подошвы = 9.9 м2.

Высоту фундамента принимаем 1200 с глубиной стакана
900 мм.

– Нормальная вертикальная нагрузка:

– Среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

-Максимальное и минимальное напряжение в основании
фундамента:

Проверка напряжений в основании фундамента:

Условие:

Р = 367.4 кПа £ 400 кПа (< 10%)

P_max == 367.4 кПа £ 1,2 * 400.41 = 480.5 кПа

P_min= = 367.4 кПа > 0

Выполняется.

 Окончательно для фундамента Ф3 оставляем размер
подошвы 3.3 х 3.0 м.

Определение размеров подошвы фундамента

Расчет ленточного фундамента ведется по второй группе предельных состояний. Назначаем предварительную площадь подошвы фундамента:

A_f = N_n / R γ_срd (м2 ),

где:

N_n — нормативная нагрузка от вышележащих конструкций в уровне верха фундамента, кН;

R — расчетное сопротивление грунта, принимаемое по таб.1-5 приложения 1 СНиП 2.02.01-83, кПа;

Нагрузки, действующие на ленточный фундамент

γ_ср =20кН/м — средний удельный вес грунта и материала фундамента в параллелепипеде с размерами d₁ x b х 1м;

d — глубина заложения фундамента.

Определение ширины подошвы фундамента

Далее определяем требуемую ширину подошвы ленточного фундамента:

b_mp = A_f / l (м)

где:

l — длина расчетного участка, м:

• при расчете под внутреннюю стену l=1м;
• при расчете под наружную стену l = расстоянию между осями оконных проемов.

По каталогу принимаем ширину подушки фундамента b. Ширина подушки может измениться при дальнейшем расчете.

Расчёт ширины подошвы

Каждый фундамент имеет две горизонтальные плоскости. Верхняя, соприкасающаяся со стенами, называется обрезом, а нижняя, контактирующая с почвой – подошвой. Определение размеров подошвы – главное в его расчёте. На видео Вы сможете увидеть процесс заложения нижней части фундамента.

Для безошибочного расчёта ширины подошвы, кроме веса строения, также надо знать вид грунта, на котором производится строительство. Несущая способность у каждого вида грунта своя. Её определают по таблице:

Мы узнали массу/вес постройки. Теперь, зная вид почвы, можно определить ширину основания монолита.

Общую массу строения увеличим на вес находящейся в нём мебели и несущей платформы, которая также будет оказывать давление на почву, возможный вес атмосферных осадков – снега.

Общая масса дома, учитывая дополнительные нагрузки, составила 200 т. Выбираем ширину подошвы равную ширине блочного материала – 50 см. Длина дома – 3000 см. 3000 умножаем на 50, итог 150000 кв.см. – площадь дома, которая будет оказывать давление на землю.

Наш дом построен на влажной глине. В среднем она воспринимает вес 2 кг/см2.

150000 умножаем на 2, получаем 300000 кг/см2 – максимальный вес, который выдержит данная почва. Наш дом весит 200 тыс. кг.

300000 – 200000 = 100 тыс. кг – запас прочности.

Грунт легко выдержит постройку, возможны даже дополнительные нагрузки. Ширина основания ленты составит 50 см.

Глубина заложения фундамента – определяющие факторы

На какую глубину следует закладывать фундамент Определяя тип будущего фундамента, и принимая решение о заглублении опорной конструкции, учтите условия, в которых будет эксплуатироваться здание.

Важно обратить внимание на следующие моменты:

• геологические аспекты;
• воздействие климатических факторов на глубину фундамента;
• влияние конструктивных особенностей здания на уровень заложения фундамента.

До начала выполнения расчетов и выбора типа фундамента необходимо:

• выполнить мероприятия по анализу почвы на участке строительства;
• изучить ландшафт, а также тщательно расчистить строительную площадку;
• разработать план строения и рассчитать массу строительных конструкций.

На стадии сбора информации об особенностях строительной площадки следует проанализировать ряд факторов:

• характер грунта на различной глубине;
• среднестатистический объем осадков на протяжении года;
• уровень расположение водоносных слоев;
• глубину замерзания почвы;
• колебания высоты и особенности рельефа на стройплощадке.

Виды фундаментов по способу заглубления Решение о виде фундамента и уровне его закладки принимают с учетом следующих моментов:

• особенностей здания, заложенных в проекте;
• массы строения;
• наличия цокольного помещения;
• уровня расположения подземных коммуникаций.

Средняя температура в этой местности на протяжении года и особенности климата также влияют на размер приямка под основание.

Определяя, от чего зависит глубина закладки опорных конструкций, следует обратить внимание на климатические факторы:

• для зданий, строительство которых планируется в южных широтах, необходимо обеспечить минимальное смещение подошвы траншеи от уровня почвы на 0,6 м;
• при выполнении строительных мероприятий в условиях холодного климата уровень заглубления фундаментной подошвы в почву может достигать 1,5 м.

Для каждого вида грунта уровень замерзания отличается:

• сильнопучинистые грунты, к которым относятся супесчаные, суглинистые и глинистые почвы, промерзают до уровня 0,5–1 м;
• среднепучинистые песчаные почвы, содержащие включения глинистых частиц и песчаной фракции замерзают на глубину 0,6–2 м;
• не склонные к пучению почвы, содержащие песчаные частицы, супесь, суглинки и глинистые включения имеют повышенный до 1–3 м уровень промерзания.

Фактор глубины промерзания земли при закладке фундамента

На склонность грунта к морозному пучению влияют следующие факторы:

• концентрация влаги в почве;
• уровень расположения подземных вод во время промерзания.

Ошибка в выполнении расчетов может привести к деформации основания.

В результате этого возможны отрицательные моменты:

• усадка строения;
• появление трещин на стенах;
• нарушение общей устойчивости здания.

Наряду с характером грунта и уровнем промерзания, немаловажным фактором является рельеф местности. В строительных нормах содержатся требования по выравниванию площадки до начала строительства. Однако для участков, расположенных на наклонной местности, а также на скалистой почве не всегда имеется возможность разровнять участок застройки. В данной ситуации минимальный уровень заложения основания определяется по нижней точке наклонной площадки. Для таких условий отдают предпочтение свайной основе, а также винтовой, которая также не боится перепадов высот.

Проанализировав природные факторы, особенности здания и определив характер грунта, необходимо определиться с конструкцией фундаментной основы для будущего дома.

Факторы воздействующие на фундамент здания

Возможны следующие варианты:

• мелкозаглубленный или глубокозаглубленный ленточный фундамент;
• столбчатое основание в виде свай или железобетонных колонн;
• плитная конструкция основы строения.

Параметры

Расчет ленточного фундамента

После визуального ознакомления можно смело приступать к полноценному расчету, который включает в себя значения несущей способности и деформацию грунта на участке, где будет возводиться фундамент. Для этого понадобится знание математики и физики.

Расчет глубины заложения

Возьмем, к примеру, ленточный фундамент. Потребуются следующие данные:

1. Качество грунта.
2. Уровень протекания грунтовых вод.
3. Отметка промерзания грунта.
4. Внешняя нагрузка на кровлю.
5. Архитекторский проект дома.

Рекомендуемые пропорции

Имея объективные данные, можно приступать к поэтапному расчету фундамента. Первый этап — это определение веса внешней конструкции дома, которая находится над землей, включая дополнительную нагрузку от мебели, декоративной отделки и т.п., которая будет производить удельное давление на подошвенный грунт. Второй этап — геометрия. Третий этап – корректировка.