Пример: МЗЛФ 11*14 м
При строительстве фундамента будущие домовладельцы используют разные материалы и предлагают какие-то свои решения. Рассмотрим несколько примеров ленты, выполненных участниками нашего портала. Хорошие отзывы получила работа нашего пользователя с ником Алексей_$.
Алексей_$ Пользователь FORUMHOUSE
По высоте 90 см, заглублялись на 60 см, из которых в итоге, под землей 30 см подушка песка и 30 см лента. Ширина различна, указана в проекте фундамента.
Траншею копали трактором по разметке, сделанной белой краской из баллончика прямо по траве. Во время копки Алексей «отстреливал уровень, чтобы не перекопать или недокопать».
Небольшие погрешности устранялись лопатой. В траншею был уложен гидроизоляционный материал высокой плотности.
Проект фундамента предусматривал 30 см песчаной подушки, проливку и трамбовку виброплитой делали через каждые 10 см.
Алексей_$Участник FORUMHOUSE
После всех манипуляций погрешность по уровню получилась в пределах сантиметра на всю площадь.
На подушку разложили рубероид в два слоя
и выставили опалубку: продольные доски 150х40 мм, через каждые 60 см – поперчена 100*50 мм. Изнутри опалубку обшили полиэтиленом и укрепили шпильками 8 диаметра.
Арматуру 12 мм вязали в 2-4 ряда в зависимости от толщины ленты (400 — 650 мм). Снизу защитный слой составил 5 см, с других сторон 3-4 см. Через каждые 40 см – вертикальные перемычки арматурой 8 мм.
Алексей_$Участник FORUMHOUSE
Сращивал минимум по 50 см, вязка, где было необходимо, проводилась в разбежку.
Заливка бетона:
Фундамент накрыли полиэтиленом. Прошло немногим больше недели, внутреннюю часть опалубки разобрали и сделали гидроизоляцию.
Обратная засыпка: 10 см песка вдоль ленты, остальное сулинок – недосыпали 5 см ниже уровня верхней кромки ленты.
Чтобы снизить потери тепла в землю, пустоты утеплили ЭППС. Это часть комплексного утепления подфундаментного пространства: пустоты + лента снаружи + отмостка.
Алексей_$Участник FORUMHOUSE
Дому пару лет придется перезимовать без отопления и влияние сил морозного пучения будет снижено.
Пример расчета
Вычисления включают в себя следующие шаги:
- подбор геометрических параметров;
- расчет бетона на фундамент;
- и расчет армирования ленточного фундамента.
Пример расчета геометрии
Для расчета фундамента возьмем двухэтажный кирпичный дом с наружной стеной 510 мм, суммарная высота наружной стены —4,5 м. Внутренних стен нет. Он расположен в г.Москва, грунт на участке — среднезернистый песок (R = 5 кг/см2). Перекрытия (2 шт., над подвалом и над первым этажом) из плит ПК, перегородки гипсокартонные высотой 2,7 м и общей протяженностью 20 м. Высота этажа — 3 м, размеры в плане — 6х6 м. Вода на участке залегает низко, поэтому принято решение строить заглубленный фундамент высотой 2 м. Крыша четырехскатная с покрытием из металла. Наклон ската — 30°.
Пример расчета начинается со сбора нагрузок в форме таблицы.
| Тип нагружения | Вычисления |
|---|---|
| Фундамент монолитный (предварительно шириной 0,6 м по периметру здания, равному 36 м) | 36м*0,6м*2м*2500кг/м3*1,3 = 140400 кг |
| Стена из кирпича | 6м*4,5м*4шт.*920 кг/м2*1,3 = 129168 кг |
| Гипсокартонные перегородки | 20м*2,7м*30кг/м2*1,1 = 1782 кг |
| Перекрытия | 2шт*6м*6м*625 кг/м2*1,2 = 54000 кг |
| Крыша | 6м*6м*60кг/м2*1,05 = 2268 кг 2268 кг/cos30° = 2607 кг |
| Полезное | 2 перекрытия*36м2*150кг/м2*1,2 = 12960 кг |
| Снеговое | 36м2*180кг/м2*1,4 = 9072 кг |
| Сумма | 349 989 кг |
В = Р/(L*R) = 349989кг/ (36000см*5кг/см2) = 1,94м. Конструкция рассчитана.
Рассчитанный размер ширины округляем до 2 м. Для ширины по всей высоте это много, достаточно будет 50 см под стены 51 см. Свес 1 см допускается (максимальный составляет 4 см в одну сторону). Ширина подошвы больше той, которая использована в расчете, но по всей высоте размер меньше первоначального. По этой причине нет необходимости переделывать вычисления с новой массой подземной конструкции.
Подсчет бетона
Перед покупкой смеси должна быть вычислена ее необходимая кубатура. Для этого потребуется просто найти объем ленты. К количеству бетона для ленточного фундамента рекомендуется прибавить запас в 5—7%.
Армирование
Арматура для ленточного фундамента нужна, чтобы скомпенсировать изгибающие воздействия. Какую арматуру использовать правильно для армирования? Здесь все зависит от высоты подземной части и ее длины. Чтобы понять, какая арматура нужна в качестве рабочей, делают простые вычисления. Расчет количества арматуры выполняется так, чтобы ее суммарное сечение составляло 0,1% от сечения бетонной конструкции. При этом есть минимальные конструктивные требования:
- Какая арматура нужна для конструкции с длиной стороны менее 3 м? Ответом будет сечение 10 мм.
- При длине стороны более 3 м потребуется 12-ти миллиметровая арматура для фундамента.
Армирование фундамента компенсирует изгибающие воздействия
Расчет выполняют приблизительно. Рассчитать арматуру более точно сможет только профессионал. Шаг рабочих прутов подбирают так, чтобы они были распределены равномерно. Желательно использовать одинаковый шаг, располагая элементы в нижней части ленты, наверху и посередине.
Дальше требуется рассчитать количество для хомутов. Они соединяют рабочие детали каркаса между собой. Раскладка арматуры в ленточном фундаменте предполагает наличие вертикальных и горизонтальных хомутов. Их изготавливают из стержней диаметром 8 мм. Шаг назначают в пределах 20—30 см. В углах шаг уменьшают в два раза.
Вычисление количества арматуры для ленточного фундамента помогает сэкономить время и деньги. Зная точное количество арматуры для каждого диаметра и ее шаг можно легко выполнить усиление ленты и закупить материалы.
На нашем сайте вы можете воспользоваться простым онлайн-калькулятором для расчета ленточного фундамента.
Источник
Особенности конструкции
Ленточный фундамент – это замкнутый контур из железобетонных балок, заложенный по периметру здания и под несущими стенами, и передающий нагрузку здания подлежащему грунту. На нем строят как легкие садовые домики и каркасные дома, так и тяжелые монолитные «замки» и каменные коттеджи: несущая способность зависит от ширины и высоты ленты. На прочных грунтах на ленточном фундаменте строят даже многоквартирные дома в двенадцать этажей. Также именно этот тип фундамента используют для домов с цокольными этажами и подвалами – лента рассматривается, как стена подвала.
Для такой конструкции годятся почти все типы грунтов, кроме неустойчивых торфянистых – поэтому на слабонесущих и обводненных землях Ленинградской области дома ставят сложных и дорогих фундаментах, а в Москве такие конструкции будут лишней тратой денег.
Ленточный фундамент обычно устраивают на подушке из песка средней фракции с виброуплотнением через каждый 100 мм. Глубина конструкции рассчитывается с учетом особенностей участка:
- наличие или отсутствие подвальных помещений;
- глубина залегания грунта;
- вес и другие характеристики здания.
al185Модератор FORUMHOUSE
Фундамент следует строить не по хотелкам и фанатично красивым идеям, а по расчету. Фундамент в ИЖС рассчитывается на расчетное сопротивление грунта основания и под нагрузки объекта, с обязательным учетом возможных неблагоприятных факторов: гидрогеологических, сил морозного пучения, неоднородности основания, просадочных и набухающих грунтов.
Все деформированные дома с перекошенными проемами построены на неправильном фундаменте, рассчитанном и построенном без учета особенностей грунта, уровня грунтовых вод, веса дома и т.п.
В зависимости от особенностей конструкции и глубины заложения выделяют несколько видов ленточных фундаментов.
По конструкции:
| Тип | Особенности конструкции |
| Монолитный | Цельная отливка из железобетона с высокими показателями прочностями и максимальной несущей способностью. Ее заливают за один прием. Арматура должна быть качественной, соответствующего сечения – это дает устойчивость к изгибающим нагрузкам. |
| Сборный | Состоит из заводских фундаментных блоков (ФБС). Несколько проигрывает монолитной ленте по эксплуатационным свойствам, часто применяется в малоэтажном строительстве. Для повышения устойчивости и долговечности таких ленточных фундаментов делают песчаную подушку, на нее устраивают специализированные железобетонные подошвы ФЛ, а уже поверх них на цементно-песчаный раствор кладут ФБС. Сверху эту конструкцию может завершать армопояс – для прочности и равномерного распределения нагрузок. |
По глубине залегания
| Тип | На каких грунтах используется |
| Незаглубленный | Только на скалах и стопроцентно неподвижных грунтах, поэтому делают его крайне редко и не для домов, а для хозяйственных строений. Такой ленточный фундамент делают только монолитным. |
| Мелкозаглубленный | На прочных грунтах, которые не подвержены морозному пучению. Закладывают на глубину меньше уровня промерзания грунта. |
| Полнозаглубленный. | Подходит почти для всех грунтов и гидрогеологических условий, заглубляется ниже расчетной глубины промерзания (но не на твердых глинах и песчаных грунтах с низким УГВ). Выполняется в траншеях и котлованах с обратной засыпкой. |
Такое количество разновидностей ленточного фундамента, как молнолитного, так и из блоков позволяет сделать правильный выбор для условий конкретного участка и получить хороший результат. У ленточного фундамента один большой недостаток (не считая обилия земляных работ и времени, которое уйдет на созревание бетона после заливки) – он может получиться дорогим, поэтому, если речь идет о легких постройках, лучше не выбрать другой вариант. Но все же ленточный фундамент имеет очевидные преимущества, это:
- долгий срок службы;
- высокая несущая способность;
- нагрузки дома равномерно распределены на грунтовое основание;
- технология строительства довольно проста.
Заливка прямо в землю, или так называемый «кубанский вариант» ленточного фундамента является нарушением технологии, на FORUMHOUSE от этого предостерегают.
RNikonovУчастник FORUMHOUSE
Устройство ленточного фундамента с заливкой «в землю» считаю недопустимым. Сделать ленту «в землю» качественно почти невозможно.
Ленточный фундамент и грунты: почему это так важно
При выборе типа фундамента важно точно знать две характеристики подлежащих грунтов: их несущую способность и пучинистость. Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем. Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка
Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила
Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила
Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем. Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила.
Строительные нормы запрещают опирать фундамент непосредственно на органические грунты со слабой несущей способностью.
Также сложными считаются грунты водонасыщенные и имеющие переменную структуру слоев. Проблема слабых грунтов типична, например, для участков, находящихся на месте осушенных болот. Строительство дома на малозаглубленном ленточном фундаменте на таких грунтах теоретически возможно, но требует довольно затратных работ. Так, если глубина слабонесущего слоя не более 1 м, а под ним находится более «выносливый», то при строительстве слой слабого грунта вынимается и в траншее устраивается подложка из песка либо бетонная подготовка. Также плохой грунт иногда уплотняют механическим способом, заменяют подушкой из гравия либо армируют специальными сетками. Специалисты, однако, рекомендуют в таких ситуациях отказаться от ленточного фундамента в пользу свайного.
Пучинистость грунта прямо связана с его способностью удерживать воду, а морозным пучением называется увеличение объема грунта из-за расширения воды при ее замерзании.
Непучинистые грунты: твердые глины, малоувлажненные гравелистые, песчаные грунты при глубоком залегании грунтовых вод.
Слабопучинистые: полутвердые глинистые; незначительно водонасыщенные пылеватые и мелкие пески, крупнооблмочные грунты с содержанием глин и песка 10-30%.
Среднепучинистые грунты: тугопластичные глинистые, влажные пылеватые и мелкие пески, крупнообломочные грунты с содержанием глин и песка более 30%.
Сильнопучинистые и чрезмернопучинистые: мягкопластичные глинистые, пылеватые и мелкие пески с сильным водонасыщением.
На сильнопучинистых грунтах возможно строительство небольших (1-2 этажа) деревянных домов на малозаглубленном ленточном фундаменте из монолитного железобетона. Для более тяжелых домов будет необходим комплекс работ по понижению уровня грунтовых вод, организации дренажа и водоотведения.
Чем выше стоят грунтовые воды, тем более пучинистыми будут грунты независимо от их состава. Критический для строительства фундамента уровень грунтовых вод различается для разных почв и высчитывается по формуле: нижняя граница промерзания грунта (в метрах) плюс следующее число:
- пески – 0,8-1 м
- супеси 1 – 1,5 м
- суглинки 2 – 2,5 м
- глины 2,5 – 3,5 м.
При залегании грунтовых вод ниже указанных значений они не влияют на степень пучинистости грунтов.
Вообще же сооружение ленточного фундамента на сильнопучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод считается нецелесообразным: в таких условиях лучше всего себя показывает свайно-ростверковый фундамент.
Планируя строительство, лучше всего не экономить на профессиональном обследовании грунта на вашем участке: это поможет избежать больших проблем в будущем. Услуги специалиста стоят денег, однако это вложение себя оправдывает. Спасать дом, фундамент которого деформировался из-за ошибок в оценке свойств подлежащих грунтов, обойдется гораздо дороже.
Обратная засыпка
При выполнении обратной засыпки нужно соблюдать всего одно правило. Оно заключается в том, что она должна выполняться таким же грунтом, как на участке или грунтом с меньшим коэффициентом фильтрации. Здесь имеется в виду грунт, который лежит под плодородным слоем.
Смысл этого правила в том, что вода всегда пойдет по пути наименьшего сопротивления, то есть по тому грунту, который лучше её пропускает. Если обратная засыпка будет сделана грунтом, который хуже пропускает воду, чем основной грунт вокруг дома, то вода не потечет к фундаменту, так как ей легче протечь по основному грунту. Например, основной грунт песочный, тогда обратную засыпку можно сделать таким же грунтом или еще лучше суглинок, супесь или глина. Если же основной грунт вокруг дома — это глина, то обратную засыпку можно сделать только глиной.
Если же сделать обратную засыпку песком, как иногда рекомендуют в сети интернет, то получиться обратный эффект. К примеру, основной грунт глинистый, а засыпку сделали песком. Это прямой путь к тому, что вода пойдет под фундамент. В этом случае для отвода воды из-под фундамента необходимо сделать дренажную систему. Иначе вода, накапливаясь в песке, будет размачивать основание, на котором стоит фундамент, а это будет прямой путь к большим проблемам.
Обратную засыпку песком часто аргументируют тем, что песок – это не пучинистый грунт. Это утверждение верно, но забывают добавить при условии, что он сухой. Замерзает не сам песок, а вода в нем. Если песок будет влажным, то он также станет пучинистым.
6 этап – монтаж опалубки
Сложность данного этапа заключается в необходимости формировать подземную и наземную опалубки.
Подземная опалубка формируется из любых досок
Важно, чтобы она удерживала бетон при заливке и обеспечивала заданную форму фундамента. Доски опалубки после заливки можно не убирать, они будут служить дополнительным утеплителем
Наземная опалубка делается исключительно из строганой доски. Внутренняя поверхность досок, обращенная к бетону, должна быть гладкой. Наземная опалубка поднимается над поверхностью почвы на высоту 350-400 мм. Чтобы исключить ее разрушение во время заливки бетона, опалубку усиливают подпорками (обрезками бруска). Избежать расхождения стенок опалубки под напором бетона поможет установка деревянных перемычек, соединяющих противоположные стенки или их скручивание проволокой. Для цокольной части определяется индивидуально.
Устанавливая опалубку, следует периодически контролировать её уровнем. Отметим, что верхняя часть опалубки не должна быть идеально ровной, для контроля уровня заливки бетона на внутреннюю часть стенки наносят отметку.
Примечание. Помещение полиэтиленовой пленки между внутренними стенками опалубки позволит упростить её демонтаж. При этом наземная внешняя поверхность фундамента будет ровной и гладкой.
Отверстия под коммуникации
Обслуживание дома требует наличия в нём коммуникаций (газопровода, водопровода, канализации и т.п.). Место их расположения под землей продумывается еще на этапе заливки фундамента. Особенно актуально это для монолитного ленточного фундамента. Чтобы упростить сооружение подземных коммуникаций в опалубке проделывают отверстия, в которые помещают куски трубы определенного диаметра.
Несъёмная опалубка
На рынке давно известна технология заливки фундамента в не снимаемую опалубку. Она предусматривает использование пенополистирольных блоков. Преимущество их использования заключается в отсутствии необходимости ставить подпорки.
Блоки устанавливаются друг на друга и фиксируются за счет наличия пазо-гребневой системы крепления. Блоки формируют ленту, внутрь которой помещается арматура и заливается бетон. Выпускаются блоки различной толщины и ширины. Поскольку опалубка несъёмная, она служит отличным утеплителем для фундамента.
Альтернативным вариантом может стать установка листов пенополистирола в обычную опалубку. Это отличное решение для тех, кто хочет одновременно с заливкой выполнить утепление ленточного монолитного фундамента.
Примечание. Ширина пенополистирола добавляется к расчетной ширине фундамента.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент МЗЛФ
Согласно СП 22.13330.2011 «СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений», вид МЗЛФ зависит от степени пучинистости грунта.
RolandspbУчастник FORUMHOUSE
Есть ограничения на тип фундамента при разных видах пучинистости грунта. Суглинок при различных показателях текучести может быть отнесен к любой группе по степени пучинистости, стало быть, при более текучем суглинке согласно СП надо делать монолит.
Так, МЗЛФ из монолитного железобетона рекомендуют делать на пучинистых грунтах с УГВ не выше 1 метра от поверхности земли.
Его закладывают выше уровня промерзания, на глубине 200-500 мм от поверхности. При невысокой стоимости изготовления для этих фундаментов характерна высокая надежность, они служат без ремонта по 15-20 лет.
Единственное: МЗЛФ нуждается в утеплении высокого качества – и ленты, и отмостки – чтобы снизить воздействие морозного пучения. По конструкции МЗЛФ делят на два вида: классического прямоугольного сечения и Т-образной формы.
Подошва МЗЛФ Т-образного сечения делает площадь опирания больше и работает на изгиб, а верхнее ребро принимает вертикальные нагрузки от вышерасположенных конструкций.
На мелкозаглубленных ленточных фундаментах с подошвой строят тяжелые каменные здания, а прямоугольные годятся для каркасников и деревянных строений.
На слабопучинистых и непучинистых грунтах можно делать мелкозаглубленную ленту из ФБС.
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.
Расчет площади подошвы фундамента
Важное место в проектировании основания для будущей постройки занимает расчет площади подошвы фундамента. Данный этап работы проводится по формуле, представленной на рисунке ниже. Полученное в результате вычислений значение – примерная общая площадь подошвы фундамента, необходимая для того, чтобы буквально под нагрузкой не продавить грунт
Если речь идет о строительстве самого дорогостоящего – плитного монолитного фундамента (в статье расчет арматуры на фундамент вы оцените, насколько «экономично» данное решение), то можно и вовсе избежать этих расчетов, ведь достаточно залить плиту под всей площадью дома, а такой подошвы с избытком хватит для предупреждения всех сюрпризов, которые преподносит грунт
Полученное в результате вычислений значение – примерная общая площадь подошвы фундамента, необходимая для того, чтобы буквально под нагрузкой не продавить грунт. Если речь идет о строительстве самого дорогостоящего – плитного монолитного фундамента (в статье расчет арматуры на фундамент вы оцените, насколько «экономично» данное решение), то можно и вовсе избежать этих расчетов, ведь достаточно залить плиту под всей площадью дома, а такой подошвы с избытком хватит для предупреждения всех сюрпризов, которые преподносит грунт.
Каждый тип грунта, в зависимости от глубины заложения, плотности и пористости, обладает своими показателями сопротивления нагрузкам. Само собой разумеется, что пласты почвы на большой глубине в результате естественной прессовки отличаются большими значениями сопротивления. Так, если вы планируете строить фундамент на глубину меньше 1,5 м, то расчетное сопротивление грунта примет несколько иное значение. В этом случае оно будет рассчитываться по формуле: R=0,005R0(100+h/3), где R0 – табличное значение расчетного сопротивления, h – глубина фундамента относительно нулевой отметки, см. В свою очередь, многое зависит от грунтовых вод, ведь повышенная влажность грунта уменьшает его сопротивление нагрузке.
Естественно, что при самостоятельном расчете фундамента под дом придется повозиться над вычислением нагрузки от возводимой конструкции, которая будет оказываться на пласты грунта под подошвой фундамента. Сюда включается:
- суммарная нагрузка от сооружения, в том числе и примерная – от фундамента (используются данные таблицы, представленной на рисунке ниже);
- нагрузка от объектов, которые будут размещены в постройке (камины, мебель, люди);
- вес сезонных нагрузок от снежного покрова. Для средней полосы принимается равным 100 кг на кв. м кровли, для южной – 50 кг, для северной – 190 кг.
Полученное в результате вычислений значение площади подошвы фундамента используется при составлении проекта фундамента: выборе ширины ленты (для ленточного монолитного основания) или площади опоры (для столбчатого, свайного типов фундаментов). Рассмотрим конкретный пример расчета фундамента для каменного дома 6 ? 8 м. О том, как подбирается арматура для фундамента, пойдет речь уже в отдельной статье.
Пример расчета фундамента
Предположим, что мы строим двухэтажный каменный дом 6 ? 8 м, проект которого предусматривает в том числе одну внутреннюю несущую стену. Масса дома с учетом всех нагрузок получилась равной 160 000 кг. Грунт – влажная глина (расчетное сопротивление – 6 кг/см2). Коэффициент условий – 1. Коэффициент надежности – 1,2. Подставляем все значения в формулу расчета площади подошвы фундамента:
S = 1,2 ? 160000 / (1 ? 6) = 32 000 см2 = 3,2 м2
Для ленточного фундамента: при общей длине ленты примерно (6+8) ? 2 + 6 (внутренняя стена) = 34 м минимальная ширина ленты составит 3,2 / 34 = 0,1 м. Это минимальное значение!
Если рассматривать фундамент для легкого деревянного дома при условии, что минимальная площадь подошвы получилась равной 1 м2, то для возведения свайного фундамента (площадь основания каждой сваи принимается равным 0,07 м2, при условии, что нижняя часть сваи в диаметре – 0,3 м) потребуется:
1 / 0,07 = 15 свай
Ф.3.10. Как определяется грузовая площадь при сборе нагрузок на фундамент?
Грузоваяплощадь определяется различно дляжилых, общественных и производственныхзданий.
Нарис.Ф.3.10 показаны две грузовые площадидля сбора нагрузок на ленточные фундаментывнутренней (Б) и внешней (А) стен жилогодома. Для внутренней несущей стеныширина грузовой площади принимаетсяравной 100 см, а длина определяетсяполовиной расстояния в чистоте междустенами в направлении длинной стороныплиты перекрытия. Из-за наличия оконныхпроемов в наружных стенах ширина грузовойплощади принимается равной расстояниюмежду осями оконных проемов вдольздания, а длина половине расстояния в чистоте междустенамипоперекздания.
Вотличие от жилых зданий с несущиминаружными и внутренними стенами впромышленных зданиях несущий каркасвыполняется из колонн, ригелей и плитперекрытия. Поэтому при сборе нагрузокна отдельно стоящие фундаменты подколонны ширина и длина грузовой площадиопределяются половиной расстояниямежду соседними осями здания.
| a) | б) |
| Рис.Ф.3.10. Схема сбора нагрузок на фундаменты: а) схема для подсчета нагрузок от конструкций; б) схема для подсчета нагрузок на фундаменты: 1 — для внутренней стены; 2 — для наружной стены | |
| Ф.4. ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ |
Ф.4.1. На какие две группы подразделяются предельные состояния?
Существуютдве группы предельных состояний: перваяпо несущей способностии общей устойчивости и втораяпо деформациям. При расчетах по первойгруппе ограничиваются величины усилий,при расчетах по второй группе основнымограничением служат предельныедеформации.
Основнойцелью расчета по предельным состояниямявляется ограничение усилий (по первомупредельному состоянию) или деформаций(по второму предельному состоянию),чтобы эти предельные состояния ненаступили, то есть была бы обеспеченав дальнейшем возможность эксплуатацииздания или сооружения.
Ф.4.2. Что оценивается по первому предельному состоянию?
Надежностьконструкций оценивается по первомупредельному состоянию из условиянедопущения потери общей устойчивостиоснования. Условие следующее:
гдеFдействующееот сооружения усилие, передаваемоеоснованию, аFинесущая способность основания. Направлениядействия силFиFисовпадают.Если оценку несущей способностипроизводить по вертикальной составляющейсилыN, то условие следующее:N Nи. Несоблюдение этого условия негарантирует, что может быть допущенадальнейшая эксплуатация здания илисооружения.
Ф.4.3. Всегда ли необходима оценка работы оснований по первому предельному состоянию?
Попервому предельному состоянию расчетнеобходимо производить только в следующихслучаях:
1)Если на основание передаются значительныегоризонтальные нагрузки, в том числесейсмические.
2)Сооружение расположено на откосе иливблизи откоса.
3) Сооружениерасположено на медленно уплотняющихсяводонасыщенных грунтах.
4) Основаниесложено скальными грунтами.
5)При анкерных фундаментах.
Считается,что в остальных случаях оценка основанийпо второму предельному состояниюограничит нагрузки и они будут существенноменьше, чем мы получили бы от использованияусловия первого предельного состояния.Оценка сооружений на невозможность ихопрокидывания является также оценкойпо первому предельному состоянию.
| Рис.Ф.4.3. Случаи, когда производится расчет по первому предельному состоянию: а — подпорная стена; б — эксцентричная нагрузка с горизонтальной составляющей; в — короткие сваи; г — сооружение вблизи откоса; д — анкерный фундамент, работающий на вырывание; е — схема для расчета на опрокидывание на жестком основании; ж — то же на мягком основании |
