Якими повинні бути ширина і глибина фундаменту?

При будівництві двоповерхового заміського будинку велику увагу слід приділити спорудження фундаменту. Для цього необхідно виконати розрахунки, що стосуються визначення такого значення, як ширина підошви, безпосередньо повязана з розміром площі фундаменту (необхідна вона для копки котловану), товщиною несучих стін, розрахунковими навантаженнями від будови і самого стрічкового фундаменту. Які всі етапи обчислень?

Що впливає на параметри ширини?

При виконанні розрахунку ширини фундаменту двоповерхового будинку треба врахувати деякі параметри, від яких вона залежить. Серед таких показників треба зазначити:

1. Розрахунок площі підошви для котловану, який залежить від загального навантаження будови, тобто загальної несучої здатності. Перед тим як почати роботу з виконання розрахунку для ширини стрічкового фундаменту, необхідно визначитися з несучою здатністю.
2. Товщина несучих стін, які будуть споруджені на стрічці. З урахуванням цього параметра розміри для товщини підстави повинні складати як мінімум на 100 мм більше, ніж товщина стін будинку. Такого значення цілком вистачає, для того щоб після закінчення будівництва виконати якісну обробку фасадної сторони.
3. При армуванні стрічки враховуються не тільки вага і глибина підстави, але і правильно витримане відстань між прутами (від 200 мм).

Розрахунок ширини і глибини стрічки фундаменту

Розрахунок, який вимагає ширина підошви фундаменту, треба виконувати, виходячи з того, які якісні характеристики матиме всю будівлю. Так, двоповерховий цегляний будинок вимагає заглиблення стрічки до кордону промерзання, а для надійності найкраще робити дно котловану ще на 300 мм глибше.

Над нульовою відміткою висота стрічкового фундаменту повинна становити не менше 300 мм.

Тобто значення глибини має становити ГПГ + 600 мм, де ГПГ - це глибина промерзання грунту. Якщо будинок зводити не цегляний, а деревяний каркасний, то глибина фундаменту може становити всього 500 мм, але тільки в тому випадку, якщо спучування проводиться рівномірно. Ширина самих смуги стрічкового фундаменту може складати 400 мм, цього буде достатньо.

Далі виконується розрахунок площі самого стрічкового фундаменту. Відповідно до отриманої показником буде зрозуміло, яка саме площа конструкції зробить майбутній двоповерховий будинок стійким. Тобто як не дозволити споруді піти в грунт при впливі всіх сумарних навантажень на грунт в місці спорудження. Адже будинок не тільки виштовхується назовні обдиманням під час морозів, а й вдавлюється в грунт під впливом власної ваги, снігових навантажень. Якщо розміри будуть визначені неправильно, то це може привести до руйнування конструкції.

Щоб визначити розміри площі підошви, необхідно скористатися такою формулою:

S> k (n) * F / k (c) * R, де

1. S - площа фундаменту для будинку, необхідна вона при копанні котловану,
2. k (n) - значення коефіцієнта надійності, звичайно його приймають за 1,2, тобто запас міцності площі дорівнює 20%.
3. F - це сумарне навантаження на грунт. Сюди входять такі значення, як навантаження від будинку, корисне навантаження, навантаження від самого стрічкового фундаменту, тобто все те, що сприяє збільшенню загального тиску на опори підстави.
4. k (c) - це значення коефіцієнта умов роботи. Воно по-різному для відрізняються типів грунтів, наприклад, для пластичної глини воно дорівнює одиниці (якщо споруда має жорстку конструкцію, масивні стіни), для піщаного ґрунту - це 1,4 (якщо конструкція будівлі буде не жорсткою).
5. R - це значення опору ґрунту, яке може бути різним для типів грунтів.

Наведемо розміри опору грунту:

• гравійний з заповнювачем (пилувато-глинистих) - 4;
• гравійний з заповнювачем (піщаним) - 5;
• піщаний (крупний): щільний - 4,5 середньої щільності - 3,5;
• піщаний (середній): щільний - 3,5 середньої щільності - 2,5;
• піщаний (дрібний маловологі): щільний - 3 середньої щільності - 2;
• піщаний (дрібний вологий): щільний - 2,5 середньої щільності - 2;
• піщаний (пилуватий вологий): щільний - 2 середньої щільності - 1,5;
• супесь: пористість - 0,3-0,7, сухий грунт - 4-2,5, вологий грунт - 3,5-2;
• суглинок: пористість 0,3-1- сухий грунт - 4-2- вологий грунт - 3,5-1;
• глина: пористість - 0,3-1, сухий грунт - 9-2,5- вологий грунт - 6-1.

Вибираємо той коефіцієнт, який відповідає вашому типу грунту. Таким чином, залишається невідомим лише одне значення - це загальне навантаження на грунт від будови. Її не так складно обчислити.

Які навантаження треба врахувати?

Тепер треба визначити навантаження від будівлі і самого стрічкового фундаменту. Тут доведеться врахувати численні параметри, серед яких:

• питома вага покрівлі;
• питома вага стін;
• питома вага перекриттів;
• снігові навантаження;
• навантаження від фундаменту.

Знаючи розміри кожного з наведених значень, можна підрахувати навантаження від них на грунт підстави. Наведемо основні дані по питомій вазі для різних матеріалів:

• питома середня вага покрівлі: шифер - 40/50 кг / кв.м, руберойд - 30/50 кг / кв.м, керамічна черепиця - 60/80 кг / кв.м, листова сталь - 20/30 кг / кв.м ;
• питома середня вага стін (при товщині 150 мм): залізобетон - 300/350 кг / кв.м, цегла - 200/270 кг / кв.м, брус або колоду - 70/100 кг / кв.м, каркасні стіни + утеплювач - 30/50 кг / кв.м;
• питома середня вага для перекриттів будинку (враховуємо міжповерхове перекриття між першим і другим поверхами, горищне перекриття, цокольне): залізобетон - 500 кг / кв.м, по деревяних балках (з утеплювачем) - 70/300 кг / кв.м (в залежності від типу перекриття, щільності утеплювача).

Ширина підошви, глибина копання котловану визначаються з урахуванням і снігових навантажень, які необхідно отримати з даних по кліматичному району. Для середньої смуги треба приймати питоме навантаження, що дорівнює 100, для північної частини - 190, для південної - 50. Це значення потрібно помножити на показник площі покрівлі. На такий параметр, як ширина підошви, впливає і навантаження від самого фундаменту двоповерхового будинку. Але для цього необхідно знати площу, обсяг і масу фундаменту, тобто підрахунок набагато ускладнюється. Тому наш фундамент буде йти тільки з однієї внутрішньої смугою, а ширина його стрічки дорівнюватиме 40 см. Далі треба обсяг підстави помножити на середню щільність матеріалу виготовлення фундаменту (залізобетон має щільність - 2400), що дає нам значення навантаження. Отримані значення складаються, підставляються в формулу, після чого отримують значення площі для фундаменту двоповерхового будинку.

Як підраховується ширина підошви?

Далі визначається ширина підошви будинку. Припустимо, що мінімальне значення для площі підошви при габаритах будинку 6х9 метрів вийшло одно 5 кв. м (це значення буде необхідно і для копки котловану під основу). Приймаємо, що ширина стрічки дорівнює X, тоді сумарна її площа буде розраховуватися так: 2 * 9 * Х + 2 * Х (6-2Х) = 5, далі 18Х + 12Х-4Х ^ 2 = 5,

Звідси отримуємо Х1 = 0,17 м, а Х2 = 7,3 м. У нашому випадку можна використовувати значення Х1, рівне 0,17 метрам. Це і буде мінімально допустима ширина для стрічки. Але воно орієнтовний, залежне від того, якої товщини стіни закладені в самому проекті. Припустимо, що стіни мають товщину в 300 мм, а ширина стрічки повинна бути більше на 100 мм, значить отримуємо: 100 + 300 = 400 мм. Тепер визначаємо запас міцності: 0,4 / 0,17 * 100-100 = 135%.

Висота, ширина і інші параметри стрічки залежать і від того, яка арматура буде використана. Зазвичай беруть прути з діаметром в 12, 14, 16 мм. Щоб зрозуміти, який матеріал необхідний, треба визначити поперечний переріз стрічки, відсоток, який ширина підошви відводить на арматурний каркас. Від отриманого значення будуть залежати такі показники, як висота стрічки (прути не повинні виступати з бетону), глибина закладення (цей параметр має прямий вплив на те, як буде виконуватися копка котловану).

Щоб розрахувати площа перетину стрічки, припустимо, що висота її дорівнює 80 см, тут все залежить від проекту, глибина визначається за типом ґрунту та іншими показниками. Площа поперечного перерізу буде дорівнює: 40 * 80 = 3200 кв. см. Арматура займає 0,001 частину від цієї площі, якою б не була глибина, значить маємо 3200 * 0,001 = 3,2 кв. см. Далі використовуємо табличні дані, які показують, яку площу перетину мають окремі прутки. У нашому випадку, якщо глибина становить 80 см, можна використовувати чотири прутка в поясі з діаметром кожного в 12 мм. Отримана ширина фундаменту дозволяє виконати правильну армування підстави.

Щоб підстава для двоповерхового будинку було надійним, перед початком будівництва, до розмітки і копки котловану, необхідно провести розрахунки. Це стосується не тільки ширини самого заснування, а й таких параметрів, що роблять на неї вплив, як загальні навантаження від будівлі. Для цього необхідно використовувати численні довідкові дані, які допоможуть отримати точні значення необхідних параметрів.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!