Визначення розмірів стрічкового фундаменту

Будівництво будь-якого будинку починається з розрахунку і закладки фундаменту. Причому довговічність і міцність фундаментів безпосередньо залежать від правильності їх розрахунків. Фундамент є підставою будівлі, передаючи на грунт навантаження від будинку. При цьому верхню частину фундаменту, яка стикається безпосередньо зі стінами, називають обрізом, а нижню, яка передає зусилля на грунт, - підошвою.

У приватному будівництві найпоширенішим типом фундаментів є стрічковий фундамент. Це пояснюється тим, що він простий в розрахунку і закладці і при його зведенні не потрібна важка будівельна техніка. Розрахунок стрічкового фундаменту може проводиться по:

1. Розрахунку деформації грунтів.
2. Розрахунку несучої здатності грунтів.

Розрахунок фундаменту по несучої здатності більш поширений, так як не вимагає великих знань в будівництві та математики.

розрахунок фундаменту

Щоб розрахувати фундамент, необхідно кілька етапів:

1. Визначення ваги споруди, корисною і снігового навантаження, а також питомої тиску на грунтову основу.
2. Розрахунок розмірів стрічкового фундаменту.
3. Коригування розмірів виходячи з умов будівництва.

Визначення ваги конструкції

Для точного визначення ваги всієї конструкції необхідно підрахувати вагу окремих її елементів. Для приватного будинку визначається вага:

1. Стрічкового фундаменту.
2. Цоколя будівлі.
3. Статей і стельових перекриттів.
4. Зовнішніх і внутрішніх стін.
5. Вікон і дверей.
6. Крокв і матеріалу покриття даху.
7. Кріплення, використаного при будівництві (скоби, стяжки, цвяхи).
8. Утеплювача та гідроізоляції.
9. Внутрішніх елементів будівлі (сходи, камін і т.д.).

Для розрахунку обсягів цих елементів необхідно виконати їх ескізи і визначити лінійні розміри. Ескізи не повинні бути виконані з граничною точністю, так як визначається попередній обсяг, похибки будуть враховані при коригуванні розмірів фундаменту.

Якщо елемент споруди має прямокутну форму, то його обсяг вираховується елементарним перемножением довжини на висоту і ширину. Якщо ж обєкт має більш складну форму, то його розбивають на прості і підраховують суму обсягів окремих частин. Виходячи з прийнятих для розрахунку одиниць виміру виходить обсяг елемента споруди в см³ або м³.

Питома вага елемента залежить від матеріалу, з якого він виготовлений. Питома вага основних будівельних елементів наведено в СНиП II-3-79. Однак варто враховувати, що галузь будівництва не стоїть на місці і з кожним роком зявляються нові матеріали, які володіють меншою питомою вагою при аналогічній міцності. Їх параметри для розрахунків можна дізнатися у виробника. Знаючи обсяг елемента і питома вага матеріалу, вираховують вагу конструкції в кілограмах або тоннах.

Якщо при будівництві будуть застосовуватися елементи стандартної форми (піноблоки, плити перекриття, брус і т.д.), то в нормативних документах вже наведено вага кожного елемента, що спрощує розрахунок навантаження.

Так як в розрахунку враховується вага фундаменту, необхідні початкові його розміри, які в подальшому будуть скориговані виходячи з результатів розрахунку. При цьому необхідно взяти приблизні розміри і визначитися з матеріалом, з якого буде виготовлений майбутній фундамент. Матеріали підбираються залежно від грунту, глибини його промерзання і рівня грунтових вод.

У таблицях нижче наведені рекомендовані глибини стрічкового фундаменту в залежності від підстави, а також їх пропорції в залежності від відстані між стінами:

зображення 1

зображення 2

Обсяг і вага фундаменту вираховується аналогічно обсягом і вагою інших елементів споруди.

Необхідно враховувати, що головний параметр розрахунку фундаменту - це ширина його підошви, від якої залежить тиск будівлі на землю. Тому при розрахунках оцінюється достатність площі (м²) Підошви для того, щоб фундамент якісно виконує якусь певну свої функції. Саме достатність буде тієї змінної, яка підбирається за розрахунками.

Розрахунок снігового навантаження

Сніжне покриття грає велику роль в тиску будинку на грунт, особливо в багатосніжних районах, тому розрахунок снігового навантаження обовязкової включається в розрахунок фундаменту. Снігове навантаження визначається шляхом перемноження площі даху будівлі на характеристики ваги снігового покриву. Вага снігу залежить від району будівництва і приведений в СНиП 2.01.07-85 "Навантаження і впливи" і змінюється на території Росії від 80 до 180 кг / м². Виходячи з даних, наведених у документах, і вираховується навантаження снігу. Крім того, при її розрахунку необхідно враховувати кут нахилу даху. Залежно від нього в формулу розрахунку вводиться поправочний коефіцієнт.

зображення 3

Поправочний коефіцієнт залежить від кута нахилу ( ) і кількості скатів даху. Так, при lt; 25 ° поправочний коефіцієнт дорівнює 1, а при > 60 ° - дорівнює 0. При від 25 ° до 60 ° поправочний коефіцієнт екстраполюється між 1 і 0.

Розрахунок корисного навантаження

В корисне навантаження включають вагу меблів, печі або каміна, домашньої обстановки і людей. Які будуть перебувати в будівлі. Так як точно цю величину розрахувати досить складно, приймається середнє значення, рівне 180 кг / м².

Розрахунок питомої тиску

Після визначення ваги всіх елементів будівлі, а також снігового та корисного навантаження визначається загальна вага будинку, який діє на фундамент. При розподілі цієї ваги на загальну площу підошви фундаменту виходить питомий тиск будівлі на грунт, яка розраховується т / м².

Розрахунок розмірів фундаменту

Головною умовою правильної і надійної роботи фундаменту є те, щоб питомий тиск будівлі було нижче, ніж розрахункове опору грунту. Розрахунковим опором називається величина, при якій грунт не дає усадки під дією навантаження. Значення розрахункового опору для різних типів грунту і регіонів Росії представлені в нормативних документах, а саме ДБН В.2.1-10-2009 "Основи та фундаменти споруд".

Так, знаючи тип ґрунту на місці будівництва (виходячи з контрольних шурфів або геологічних вишукувань), за нормативними таблицями визначають розрахунковий опір.

Наприклад, розрахунковий опір деяких видів грунту в т / м² становить:

1. Пісок крупний 60-50.
2. Середній 50-40.
3. Супісок 30-20.
4. Суглинок 30-10.
5. Глина 60-10.
6. Щебінь 60-40.
7. Гравій 50-35.

Якщо опір вище, ніж навантаження будівлі, то розрахунок фундаменту виконано вірно. Для завдання певного запасу міцності фундаменту необхідно, щоб величина опору грунту була більше навантаження на неї на 15-20%.

коригування розмірів

Якщо за результатами розрахунку виходить, що опір грунту менше або дорівнює навантаженні на нього (з урахуванням 15-20% перевищення), то необхідно збільшити площу підошви фундаменту і провести новий розрахунок.

Якщо ж розмір опору багато більше розміру навантаження (з урахуванням 15-20% перевищення), то розмір підошви можна зменшити для економії матеріалів і витрат і провести новий розрахунок з скоригованими параметрами.

При новому розрахунку необхідно враховувати, що при зменшенні розмірів підошви змінюється її обсяг і, відповідно, вага.

Самостійне визначення типу грунту

Як вже говорилося раніше, важливу роль при розрахунку фундаменту має тип ґрунту на місці будівництва. Так як геологічні роботи досить дороги, не завжди доцільно їх замовляти, особливо при будівництві малоповерхових приватних будинків. Такі будинки мають зазвичай невелику вагу, який можуть витримувати більшість грунтів (крім мулу або торфовищ). У таких випадках можна самостійно визначити можливий тип ґрунту для використання його параметрів в розрахунках.

Для визначення типу грунту необхідно зробити пробний колодязь розміром 0,8х0,8 м і глибиною до 2,5 м. Через кожні 0,5 м глибини беруть пробу землі, маркують її і відокремлюють від інших проб, захищаючи від опадів і зовнішніх впливів.

Після взяття проб на всій глибині шурфу проводяться прості тести, які допоможу визначити тип підстави:

1. Порцію грунту рясно змочують водою і скачують долонями палять діаметрів 12-15 мм і довжиною не менше 10-15 см. Далі джгут загинають в кільце. Якщо при загині кільце розпадається на дрібні фрагменти, з великою ймовірністю можна припустити, що в даному місці грунт представлений супісками. Якщо ж кільце розпадається на 2-3 фрагмента, то він представлений суглинками. Якщо кільце залишається цілим - будинок будується на глиняному підставі.
2. У другому тесті визначається пористість. Для цього з грунту вирізують кубик зі стороною 10 см і зважують його. Вага кубика представлятиме обємну масу землі в її природному стані. Потім кубик ущільнюють до максимально щільного стану, видаляючи повітряні пори, і знову зважують, визначаючи масу землі без пір. Співвідношення обсягу кожного кубика до його масі - це обємна вага грунту в природному і щільному стані. Ставлення обємних ваг обох кубиків дасть нам коефіцієнт пористості. За даним коефіцієнту виходячи з нормативних таблиць визначають передбачуваний тип підстави. Якщо під час вирізання або стисненні кубик розсипається на фрагменти, то обсяг землі з порами відомий за розмірами кубика, а обсяг землі без пір можна визначити мірним стаканом або інший ємністю.
3. Третім показником, який можна визначити самостійно, є плинність грунту. Він визначається субєктивно по наступному критерію: якщо лопата складно входить в землю, то плинність дорівнює нулю, якщо ж лопата легко входить, але грунт прилипає до неї, то плинність дорівнює одиниці.

За показниками цих тестів визначається можливий тип земляного підстави. Для того щоб перестрахуватися від помилок, величину опору можна взяти трохи більшу, ніж та, яка характерна для певного типу грунту.

Якщо ж за результатами тесту не вдалося визначити тип ґрунту або грунт виявився мулистих або торфяним, то для розрахунку краще запросити фахівців.

Дана методика дозволяє спростити розрахунок розміру стрічкового фундаменту при будівництві малоповерхових приватних будинків. Вона дозволяє визначити основні параметри майбутнього фундаменту з достатньою точністю. Якщо ж є які-небудь сумніви в правильності розрахунків, то краще не ризикувати і звернутися до фахівців.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!