Как рассчитать фундамент: Калькулятор ленточного фундамента

Содержание

Калькулятор толщины, арматуры и опалубки фундамента плиты

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного плитного фундамента (плиты) предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента домов и других построек. Перед выбором типа фундамента, обязательно проконсультируйтесь со специалистами, подходит ли данных тип для ваших условий.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

Плитный фундамент (ушп) – монолитное железобетонное основание, закладываемое под всю площадь постройки. Имеет самый низкий показатель давления на грунт среди других типов. В основном применяется для легких построек, так как с увеличением нагрузки существенно возрастает стоимость данного типа фундамента. При малом заглублении, на достаточно пучинистых грунтах, возможно равномерное приподнимание и опускание плиты в зависимости от времени года.

Обязательно наличие хорошей гидроизоляции со всех сторон. Утепление может быть как подфундаментное, так и располагаться в стяжке пола, и чаще всего для этих целей применяется экструдированный пенополистирол.

Главным преимуществом плитных фундаментов является относительно низкая стоимость и простота возведения, так как в отличии от ленточного фундамента нет необходимости в проведении большого количества земляных работ. Обычно достаточно выкопать котлован 30-50 см. в глубину, на дне которого размещается песчаная подушка, а так же при необходимости геотекстиль, гидроизоляция и слой утеплителя.

Обязательно необходимо выяснить какими характеристиками обладает грунт под будущим фундаментом, так это это является основным решающим фактором при выборе его типа, размера и других важных характеристик.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой в правом блоке.

Общие сведения по результатам расчетов

  • Периметр плиты
  • - Длина всех сторон фундамента
  • Площадь подошвы плиты
  • - Равняется площади необходимого утеплителя и гидроизоляции между плитой и почвой.
  • Площадь боковой поверхности
  • - Равняется площади утеплителя всех боковых сторон.
  • Объем бетона
  • - Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
  • Вес бетона
  • - Указан примерный вес бетона по средней плотности.
  • Нагрузка на почву от фундамента
  • - Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.
  • Минимальный диаметр стержней арматурной сетки
  • - Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения плиты.
  • Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры
  • - Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры по СНиП.
  • Размер ячейки сетки
  • - Средний размер ячеек сетки арматурного каркаса.
  • Величина нахлеста арматуры
  • - При креплении отрезков стержней внахлест.
  • Общая длина арматуры
  • - Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
  • Общий вес арматуры
  • - Вес арматурного каркаса.
  • Толщина доски опалубки
  • - Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
  • Кол-во досок для опалубки
  • - Количество материала для опалубки заданного размера.

Для расчета УШП необходимо вычесть объем закладываемого утеплителя из объема рассчитанного бетона.

Строительство ленточного фундамента своими руками

Как известно, ленточный фундамент отличается надежностью и долговечностью, независимо от того, что вы строите: дом, гараж, баню или дачный домик. Такое широкое применение ленточного фундамента обусловлено его универсальностью и доступной ценовой политикой. Идею возведения ленточного фундамента своими силами может воплотить каждый из нас, имея огромное желание, базовые навыки строительных работ, набор инструментов под рукой и необходимые технические средства. На первом этапе нужно выбрать между мелкозаглубленным и заглубленным ленточным фундаментом.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Мелкозаглубленный фундамент - очень выгодное решение, чтобы сэкономить финансовые средства и ваше драгоценное время. Для его обустройства не требуется котлован большой глубины. Используется он для облегченных конструкций небольшой площади. Профессионалы рекомендуют возведение мелкозаглубленных фундаментов для стройки:

  • домов из дерева
  • газобетонных сооружений или зданий, построенных из газобетонных и пенобетонных блоков, высота которых не превышает 2 этажа
  • Каркасных домов по «Канадской технологии»
  • монолитных зданий с несъёмной опалубкой
  • небольших сооружений, построенных из камня

Глубина мелкозаглубленного фундамента достигает полметра.

Заглубленный ленточный фундамент

Применяется для постройки сооружений, которые имеют тяжёлые стены, бетонные перекрытия, подвал или подземный гараж. Заглубленный ленточный фундамент так же находится на определенной глубине, которую необходимо рассчитать заранее, для этого определяется уровень промерзания грунта, затем отнимается 30 см. от полученного результата и на этом уровне закладывается фундамент.

Подготовка к работе

Чтобы возвести ленточный фундамент самому, первым делом необходимо провести тщательное планирование, все материалы следует сразу завезти на строительную площадку и разместить неподалеку от стройки. Для расчетов всех необходимых размеров и материалов вам поможет калькулятор ленточного фундамента, арматуры и опалубки.

Разметка

Перед постройкой ленточного фундамента, необходимо убрать с места мусор и начать разметку, нанося на земле как внешние, так и внутренние границы будущего фундамента. Сделать это легко, используя колышки или прутья арматуры и веревки (как вариант – леска, проволока), но эффективней всего будет воспользоваться специальными приборами, такими как лазерные нивелиры. Помните, что сильные погрешности в разметке очень заметно отразятся на внешнем виде готовой постройки.

Для достижения идеально ровной разметки, нужно:

  • определить ось сооружения, которое будет строиться
  • при помощи отвеса наметить угол, от него под углом 90º натянуть веревку к ещё двум углам сооружения
  • используя угольник, определить ещё один угол
  • совершить проверку углов, ориентируясь на диагонали. Если проверка дала положительные результаты – натянуть между ними веревку
  • взяться за внутреннюю разметку, отступая от внешней разметки на расстояние толщины будущего фундамента

Когда разметка позади, следует изучить перепады поверхности на месте постройки и выбрать самую низкую точку для отсчёта глубины траншеи и исключения разницы в высоте фундамента. Если здание будет маленькое, то глубина котлована может составлять 40 см. Для рытья котлована можно использовать обычную лопату и свои собственные силы, а можно воспользоваться услугами экскаватора, который сэкономит много времени и сил, но даже в таком случае не обойтись без лопаты для финишного выравнивания. Не стоит прикидывать глубину на глаз, используйте водяной уровень.

Устройство подушки и гидроизоляция ленточного фундамента

Когда траншея будет готова, следует уложить песчаную подушку с добавлением гравия. Рекомендованная высота каждого слоя составляет 120-150 мм. После этого каждый слой необходимо пролить водой и утрамбовать для увеличения плотности. Чтобы изолировать готовую подушку, нужно на неё выложить прочную гидроизоляционную пленку. Так же возможно использование специального геотекстиля, который благодаря своим армирующим свойствам увеличивает общую прочность фундамента. Альтернативный вариант: заливка чернового бетонного раствора. В этом случае нужно ждать неделю, чтобы бетон схватился.

Установка опалубки ленточного фундамента

Опалубка сооружается из струганных досок, толщина которых составляет приблизительно 40-50 мм. Можно использовать для этой цели шифер, устойчивую к влаге фанеру или листы ОСБ.

Когда возводите опалубку, всё время контролируйте вертикальность. Рекомендованная высота каркаса над землёй равна 30 см. Это нужно, чтоб обустроить небольшой цоколь. В опалубке укладываются асбестобетонные трубы для завода в здание канализации и водопровода.

Проложите между бетоном и опалубкой полиэтиленовую пленку, это позволит защитить опалубку от загрязнения и использовать ее после разбора для других целей.

Опалубка может быть снята по истечению 4-6 дней после заливки бетона. После этого проводится обратная засыпка. Желательно использовать глину или песок для прилегающих слоев. Глину следует хорошо утрамбовывать, а песок утрамбовывать и проливать водой.

Укладка арматуры

Следующий шаг – установка арматуры. Арматурные стержни сечением 10-12 мм связываются специально предназначенной вязальной проволокой так, чтобы стороны квадратных ячеек равнялись 30-40 см. Арматуру возможно использовать как стальную, так и стеклопластиковую. При использовании стеклопластиковой, необходимо выбирать ее характеристики, которые будут эквивалентны стальной арматуры необходимого диаметра, это можно уточнить у производителей.

Не используйте для крепления арматуры сварочный аппарат, чтобы избежать коррозии в местах сварки. Размещая арматуру в траншее, следите за отступами от краев. Оптимальный отступ – 50 мм. В этом случае арматура разместится в максимально эффективном месте монолита.

Вентиляция и коммуникации

Арматура связана и уложена на дно котлована. Далее необходимо обеспечить вентиляцию фундамента и также оставить технологические отверстия для коммуникаций в здание. Возьмите часть асбоцементной или пластиковой трубы и привяжите его к арматуре. Чтобы избежать заполнения труб раствором, заполните их песком.

Канализация и водопровод – также неотъемлемая часть дома. В этом случае нужно принимать во внимание отчёты об уровне промерзания грунтов в вашем регионе в зимнее время, и проводить эти системы ниже. Конечно же, они расположатся и ниже вашего фундамента.

Заливка бетоном ленточного фундамента

Опалубку заполняют бетоном постепенно. Толщина слоев составляет 15-20 см и трамбуются они специальным инструментом – деревянной трамбовкой, либо глубинным вибратором. Таким образом, вы избежите пустот и увеличите общую прочность.

Вы можете заказать готовую бетонную смесь с завода или сделать самому, используя бетономешалку. Пропорция цемента, песка и щебня такова: 1:3:5.

Не стоит экономить на фундаменте! Для заливки фундамента ответственных построек обязательно заказывайте бетон на крупных предприятиях.

Слой от слоя не должен отличаться составом. Если работы проводятся в холодную погоду и при низких температурах, следует применять подогреватель бетона и морозостойкие добавки, такие как, например хлористый кальций, либо обычную поваренную соль до -10 градусов, из расчета 1.5% от веса цемента. Бетон может расслаиваться, если лить раствор с высоты, которая превышает 1,5 метра, что плохо повлияет на конечную прочность.

Утепление фундамента своими руками

Утеплить фундамент самому не сложно, современный рынок заполнен теплоизолирующими материалами. На практике проверено, что для утепления хороши такие методы:

Первый вариант.

Во время строительства вокруг фундамента с внешней или внутренней стороны нужно просыпать керамзитом на толщину 0,5-1 м. Если толщина будет меньше указанной, вы не достигнете высокой эффективности. Этот способ менее эффективен, так как керамзит теряет свои теплоизолирующие свойства при впитывании влаги.

Второй вариант.

С внешней стороны вокруг фундамента поместить вспененный пенополистирол. Толщина его должна быть не менее 5-10 см. Это – лучшее средства для повышения теплоизоляции фундамента. Для крепления пенополистирола используйте пластмассовые дюбеля. Дрелью сверлите отверстие, размещаете дюбель и вбиваете его молотком. Теплопроводность пенополистирола разная в зависимости от марки плотности, поэтому при покупке нужно обращать внимание на его плотность, лучше всего подойдет средняя плотность.

Для утепления фундаментов эффективней всего использовать экструдированный пенополистирол, так он меньше всего впитывает влагу.

Одним из эффективных вариантов утепления является несъемная опалубка из экструдированного пенополистирола. Но в таком случае необходимо очень хорошо зафиксировать листы, что бы их не выдавило бетоном.

Третий вариант.

После набора прочности, на готовый фундамент по бокам распыляется пенополиуретан, он равномерно покрывает всю площадь не оставляя ни единого прохода для влаги. Но такой способ наиболее затратен, так как не обойтись без вызова специалиста со специальным оборудованием. Так же пенополиуретан достаточно быстро разрушается под действием солнечных лучей, распадаясь на вредные для человека микроэлементы.

Также помните, что утеплять фундамент следует уже после гидроизоляции.

Окончание работ

После заливки бетона, его необходимо закрыть пленкой для предотвращения высушивания и оставить набирать прочность минимум на 2 недели. 99% набор прочности бетона происходит в течении 28 дней. В холодную погоду обязательно используйте противоморозные добавки, так как при отрицательных температурах вода превращается в лед и бетон перестает набирать прочность, а также полностью теряет эту способность даже после оттаивания.

В жаркую погоду необходимо иногда поливать твердеющий бетон водой, так как при излишнем испарении влаги, цемент перестает набирать прочность и превращается в пыль.

Теперь, ознакомившись со всей необходимой информацией, вы сможете своими руками возвести ленточный фундамент, утеплить его и быть уверенным, что он сделан на совесть!

Видео строительства ленточного фундамента своими руками на дачном участке


Как рассчитать фундамент под дом с помощью простых формул

Как правильно рассчитать стоимость фундамента под дом, я уже рассказывал на конкретных примерах в одной из предыдущих статей. В этой статье поговорим о расчете размеров и свойств самого фундамента.

Влияние грунта на глубину заложения фундамента

Зависимость выбора типа фундамента от вида грунта, хорошо описана в статье Фундамент под дом из пеноблоков на различных грунтах, а какие вообще бывают типы фундамента, для каких построек они предназначены, а так же об их достоинствах и недостатках, я рассказывал в статье Типы фундамента под дом в современном строительстве.

Грунт оказывает самое непосредственное влияние, как на тип фундамента, так и глубину его заложения.

Глубину заложения столбчатого или свайного фундамента рассчитывать не имеет смысла, как правило, столбы (сваи) закладываются ниже глубины промерзания на 30-40см, но обязательно на твердый грунт.

Плитный фундамент закладывается на глубину, зависящую исключительно от толщины монолитной плиты.

Остается разобраться с глубиной заложения ленточных фундаментов, в зависимости от типа грунта. Расчет заглубления такого фундамента производится на основании рекомендательной таблицы:

Расчет фундамента по несущей способности грунта (вычисляем необходимую площадь опоры)

Рассчитать фундамент по несущей способности грунта очень просто, несмотря на видимую сложность и большой объем. Весь расчет сводится к определению минимальной площади основания фундамента под дом, при которой грунт без проблем выдержит всю массу дома, но все же что бы не запутаться, давайте обо всем по порядку.

Сама формула для расчета минимальной площади основания фундамента выглядит следующим образом:

S > γn · F / c · R0)
 γ- коэффициент условий работы
 γn = 1,2- коэффициент надежности
  - нагрузка на основание (вес дома + вес фундамента + различные дополнительные нагрузки)
 R0 -расчетное сопротивление грунта под основанием фундамента
 S - площадь основания фундамента (см2)

Теперь давайте разберемся, где нам взять все эти страшные значения из формулы, чтобы рассчитать площадь основания фундамента.

Коэффициент условий работы

γc

Коэффициент условий работы можно взять из этой таблицы:

Грунт Тип грунта Коэффициент
Пески Крупные, нежесткие и жесткие длинные сооружения 1,4
Мелкие, любые сооружения 1,3
Крупные, жесткие длинные сооружения 1,2
Глина Слабопластичная, нежесткие и жесткие короткие строения* 1,2
Пластичная, нежесткой конструкции сооружения (деревянные), жеской конструкции длинные** 1,1
Пластичная, жеская конструкция стен (кирпичные) 1,0

* - короткие строения у которых соотношение длины к высоте менее 1,5

** - длинные строения у которых соотношение длины к высоте более 4

Рассчетное сопротивление грунта под основанием фундамента

R0

Так как масса всего дома будет практически полностью опираться на грунт под основанием фундамента, необходимо знать расчетные сопротивления различных грунтов на глубине, равной глубине заложения фундамента.

Если фундамент планируется углублять на 1,5м и более, то расчетное сопротивление грунта можно взять напрямую из таблиц.

Таблица для гравийных грунтов и песков:

Очень часто у нас на участке встречаются глинистые грунты. Для глинистого грунта расчетное сопротивление можно взять из этой таблицы:

Эти табличные данные можно напрямую использовать, в случае заложения фундамента на глубину 1,5м и более. В случаях заложения фундамента на меньшую глубину, плотность грунта под подошвой фундамента будет отличатся, а значит и будет отличатся и расчетное сопротивление грунта.

Для того, чтобы рассчитать фундамент, заложенный на глубину менее 1,5м, воспользуемся простой формулой

R = 0,005*Ro *(100 + h/3)
Ro - значение из предыдущих таблиц
h - глубина заложения фундамента

 

Как рассчитать массу дома с фундаментом F

Конечно, рассчитать абсолютно точную массу всего дома будет практически не возможно, в течение года масса дома будет постоянно меняться. Так, например, зимой дом будет тяжелее из-за снега на крыше, который тоже, в конечном итоге, опирается на фундамент дома.

Но приблизительную массу дома, со всеми дополнительными нагрузками, рассчитать не составит труда, тем более что некоторые значения берутся приближенно с максимальным запасом.

Что учитывается при расчете массы дома

При расчете учитывается все, что опирается на фундамент, а именно:

  • полная нагрузка конструкции, включающая в себя массу стен с отделкой, перекрытия, кровлю, а так же и сам фундамент
  • максимальная нагрузка от находящихся в доме объектов, передающих вес на фундамент дома (лестницы, камины, объекты интерьера и т.д.)
Определяем массу стен

Каждый строительный материал имеет свой удельный вес, измеряется он в килограммах на один кубический метр. Например, у железобетона удельный вес – 2500 кг/м3, это значит, что один кубический метр бетона весит 2500 кг.

В СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» в приложении №3 «Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций» вы сможете найти удельный вес основных строительных материалов, но эти СНиП 1979 года, с того момента на строительном рынке появилось множество совершенно новых материалов. В связи с этим, физически невозможно написать удельный вес для каждого, да и такой точный расчет для индивидуального жилого малоэтажного дома, где учитывается вес растворных швов, гвоздей, скоб и т.д. – нецелесообразен.

В интернете в свободном доступе вы без труда найдете удельный вес любого интересующего вас материала, ну а если вы уже на 100% решили, из чего будете возводить свой дом, то удельный вес можно уточнить у производителя или продавца.

Для приблизительных расчетов можно воспользоваться таблицей, где указан вес одного квадратного метра стены (не путайте с удельным весом), а вам необходимо будет только подсчитать общую площадь всех своих стен и умножить на значение из таблицы.

Таблица веса квадратного метра стены при толщине стены 15см.

 

Площадь стен считается вместе с оконными проемами, т.е. просто умножаем высоту стены на ее длину без вычета проемов. Это необходимо для запаса прочности в расчетах.

Рассчитываем удельный вес перекрытий

Для того чтобы не рассчитывать массу отдельно по каждому материалу для перекрытия, можно воспользоваться приближенной таблицей, в которой указан примерный удельный вес одного квадратного метра перекрытия, для того, чтобы рассчитать полный вес всего перекрытия, необходимо его площадь умножить на данные из таблицы.

В этой таблице уже учтена с запасом нагрузка от бытовых объектов находящихся на перекрытии, поэтому дополнительно считать, сколько весит ванна, а сколько холодильник – не требуется.

Расчет удельного веса кровли

Для расчета нагрузки от кровли, надо знать из какого она материала будет построена, а так же необходимо посчитать площадь крыши. Затем площадь крыши умножить на данные взятые из этой таблицы:

Кроме нагрузки самой кровли, на фундамент в зимний период будет так же действовать нагрузка создаваемая снегом.

Расчет снежной нагрузки в зимний период

Для расчета снежной нагрузки, нам понадобятся данные из прошлой формулы, а именно площадь крыши, которую необходимо умножить на данные из таблицы:

Расчет веса фундамента

Здесь все просто, необходимо рассчитать объем в кубических метрах всего фундамента, т.е. сколько бетона потребуется для заливки, с учетом цокольной части, а затем полученную цифру умножить на 2500.

Почему на 2500? Потому что у железобетона удельный вес составляет 2500 кг в одном кубическом метре.

Итоговый расчет веса всего дома

Теперь все данные необходимо сложить, т.е.:

  • вес стен
  • вес перекрытий
  • вес кровли
  • снеговую нагрузку
  • вес фундамента
Пример расчета полной нагрузки дома на грунт:

Не волнуйтесь, если в ваших расчетах будут совершенно другие значения и в других пропорциях. В таблице приведены численные значения - взятые из головы (примерные). Не нужно опираться на них при своих расчетах.

Окончательный расчет минимальной площади подошвы фундамента под дом

Напомню формулу для расчета площади основания фундамента и приведем пример расчета простого фундамента:

S > γn · F / c · R0)

γn -коэффициент надежности для запаса прочности, постоянная величина равная 1,2

R - расчетное сопротивление грунта под основанием фундамента, берется из таблицы, для примера возьмем его равным 2,5

F - полная нагрузка дома, из последней таблицы возьмем примерно подсчитанную массу всего дома, у нас она равна150 000 кг

γc  - коэффициент, зависящий от грунта и самого строения, взятый из таблицы вверху статьи, давайте для примера примем его равным 1,1

Теперь остается только подставить все значения в формулу:

S > 1,2 · 150 000 / 1,1 · 2,5  65 454 см2

Давайте полученное значение округлим до 66 000 см2

Не волнуйтесь, что получилось такое большое страшное значение, не забывайте, что это значение минимальной площади в см2, а чтобы перевести его в м2 надо разделить на 10 000.

66 000 / 10 000 = 6,6 м2

Для того чтобы рассчитать площадь основания ленточного фундамента, достаточно общую длину всей закладываемой ленты умножить на ширину. Т.е. допустим у вас длина всей ленты 50м, а ширина - 0,4м. Расчитаем площадь опоры фундамента на грунт умножив 50*0,4 = 20мЭто говорит о том, что наш будущий фундамент подходит под наш расчетный дом с большим запасом, почти в три раза. А это, в свою очередь, означает, что можно уменьшить площадь опоры. Длину мы не уменьшим, скорее всего, а ширину вполне возможно.

При расчете столбчатого фундамента таким образом подбирают количество столбов, т.е. у нас известна площадь опоры одного столба, нам необходимо чтобы сумма площадей всех столбов была больше расчетной. И чем больше будет запас прочности, тем естественно будет лучше.

Подведем итог расчета фундамента

Как видите, очень много всего написано, но это не от сложности расчетов, а из-за множества различных типов грунтов, строительных материалов и т.д. Сам расчет заключается нахождении по таблицам значений и в подстановке их в формулу.

Конечно, это очень приблизительные расчеты, но они уже учитывают приличный запас по прочности, поэтому проделанной работы вполне хватит для того, чтобы рассчитать фундамент под частный дом малой этажности.

Рассчитать фундамент под дом

Расчет фундамента.

1. Вычисляем вес конструкции дома.

Пример вычисления веса конструкции дома. Вы хотите возвести дом высотой в 1 этаж, 5 м на 8 м, также внутренняя стена, высота пола до потолка составляет 3 метра.

Подставим данные и высчитаем длину стен: 5+8=13 метров, прибавим длину внутренней стены: 13+5=18 метров. В итоге получаем длину всех стен, затем производим вычисление площади, умножим длину на высоту: S=18*3=54 м.

Вычисляем площадь цокольного перекрытия. умножаем длину на ширину: S=5*8=40 м. Такую же площадь будет иметь и чердачное перекрытие.

Вычисляем площадь кровли. умножим длину листа на ширину, к примеру, лист кровельного покрытия имеет длину 6 метров, а ширину 2 метра в итоге площадь одного листа составит 12 м, итого нам понадобится по 4 листа с каждой стороны. Итого получится 8 листов кровли с площадью 12 м. Общая площадь кровельного покрытия составит 8*12=96 м.

2. Вычисляем количество бетона, необходимого для фундамента.

Чтобы начать постройку здания нужно составить проект фундамента частной постройки, по которому можно вычислить необходимое количество строительных материалов для возведения конструкции. В нашем случае необходимо вычислить количество бетона для создания фундамента. Тип фундамента и различные параметры служат для расчета количества бетона .

3. Вычисление площади фундамента и веса.

Самым важным фактором является грунт под фундамент. он может не выдержать высокой нагрузки. Чтобы этого избежать нужно вычислить полный вес здания, включая фундамент.

Пример вычисления веса фундамента. Вы хотите построить кирпичное здание и подобрали под него ленточный тип фундамента. Фундамент углубляется в грунт ниже глубины промерзания и будет иметь высоту 2 метра.

Затем вычислим длину всей ленты, то есть периметр: P= (a+b)*2=(5+8)*2=26 м, прибавляем длину внутренней стены, 5 метров, в итоге получим общую длину фундамента 31 м.

Далее делаем расчет объема. чтобы это сделать нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, допустим ширина будет 50 см, значит 0,5см*31м*2м= 31 м 2. Железобетон имеет площадь 2400 кг/м 3. теперь найдем вес конструкции фундамента: 31м3*2400 кг/м=74 тонны 400 килограмм.

Опорная площадь будет составлять 3100*50=15500 см 2. Теперь прибавляем вес фундамента к весу здания и делим его на опорную площадь, теперь у вас получилась нагрузка килограмм на 1см 2 .

Ну, а если по вашим расчетам максимальная нагрузка превысила эти типы грунтов, значит меняем размер фундамента, чтобы увеличить его опорную площадь. Если у вас ленточный тип фундамента, то увеличить его опорную площадь можно путем увеличения ширины, а если у вас столбчатый тип фундамента, то увеличиваем размеры столба или их количество. Но следует запомнить, полный вес дома от этого увеличится, поэтому рекомендуется сделать повторный расчет.

4. Ленточный фундамент.

Объем ленточного фундамента можно вычислить намного легче других, для этого нам нужно знать суммарную длину, высоту и ширину. Площадь опоры, влияет на ширину вычисленную в начале, но средняя ширина такого типа фундамента составляет около 40 сантиметров. Высоту так же возьмем из предыдущих расчетов, берем значение в 1,5 метра. Общую длина ленты вычисляем также как и периметр.

Для здания, имеющего размер 5 на 8 метра и имеющего одну стену длинной 5 метров, периметр равен 5+(8+5)*2=45 метра.

При ширине ленты 50 сантиметров количество бетона будет равно 0,5*45*1,5=33,75 м 3 .

5. Столбчатый фундамент.

При вычислении количества бетона для столбчатого фундамента, важно знать площадь поперечного сечения и высоту столба. Вспоминаем формулу (формула нахождения поперечного сечения круга), S=3.14*R2, где R – радиус круга.

Получается поперечное сечение столба, имеющего диаметр 15 сантиметров, будет составлять 3,14м 2 *0,075м 2 =0,2355 м 2 .

Если такой столб будет иметь высоту 1,5 метра, то его объем будет равен 0,2355*1,5=0,353 м 3. Необходимое количество столбов для вашей конструкции теперь можно легко вычислить.

6. Плиточный фундамент.

Плитный фундамент — это монолитная конструкция, залитая под всю площадь здания. Чтобы произвести расчет, нужны базовые данные, то есть площадь и толщина. Наша постройка имеет размеры 5 на 8 и его площадь будет 40 м 2. Рекомендуемая минимальная толщина 10-15 сантиметров, значит заливая фундамент нам необходимо 400 м 3 бетона.

Высота основной плиты равняется высоте и ширине ребра жесткости. Значит если высота основной плиты 10 см, то глубина и ширина ребра жесткости также будет 10 см, из этого следует, что поперечное сечение 10 см ребра будет 0,1 м*0,1=0,01 метра, затем умножаем результат 0,01 м, на всю длину ребра 47 м, получаем объем 0,41 м 3 .

7. Вычисление количества арматуры и проволоки.

Арматура для фундамента применяется для создания прочного и надежного фундамента. При вычислении необходимого количества арматуры. важно учесть сам тип фундамента, грунта и нагрузки. При выборе необходимо учесть вид грунта и вес сооружения. Если грунт достаточно плотный, то под воздействием веса здания его деформация будет слабой, значит от фундамента не потребуется очень высокая устойчивость.

8. Ленточный тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Для ленточного фундамента не понадобится слишком толстая арматура (10-12 мм), ведь этот фундамент имеет большую несущую способность. Продольные прутки арматур испытывают основную нагрузку и укладываются в 10 см от поверхности бетона. Вертикальные и поперечные прутки не испытывают нагрузки, вот почему для них используется гладкая арматура.

Для дома 5 на 8 м и ещё одна внутренние стены, вся длина фундамента составит 45 метров. Общий расход гладкой арматуры на всю площадь фундамента составит 97,5 метра. Также прибавляем длину фундамента для внутренних стен.

Число вязальной проволоки при всей длине фундамента 45 м и шаге в 40 см для одного соединения будет равна 30 см, а общее количество (45 м /0,4 м)*3 (кол-во уровней)=338, умножаем на размер проволоки 338*0,3=102 метра вязальной проволоки.

9. Столбчатый тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Столбчатый тип фундамента не испытывает сильной нагрузки, и для его армирования по вертикали подходит ребристая арматура с диаметром в 1 см. Горизонтальная арматура не испытывает на себе никаких нагрузок, она служит только для соединения вертикальных, для нее подходит гладкая арматура толщиной 0,6.

Например, высота столба в 1,5 м и имеющий диаметр 15 см, хватит всего 4 прута в 7,5 см и связкой в трех местах. Общее количество ребристой арматуры толщиной 1 см составит 1,5 м*4=6 м. Необходимое количество гладкой арматуры для одного соединения будет 30 см, а общее количество 90 см.

Также очень просто рассчитать количество вязальной проволоки. Количество соединений, 3 горизонтальных прутка, умножаем на количество вертикальных и на количество проволоки для одного соединения: 3*4*30 см=3,6 метра, а общее количество 3,6*20=72 метра.

10. Плиточный тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Количество арматуры зависит от грунта и веса здания. Допустим, ваша конструкция стоит на устойчивом грунте и имеет небольшой вес, тогда подойдет тонкая арматура, диаметром 1 сантиметр. Ну, а если конструкция дома тяжелая и стоит на неустойчивом грунте, то вам подойдет более толстая арматура от 14 мм. Шаг арматурного каркаса составляет как минимум 20 сантиметров.

К примеру, фундамент частной постройки имеет длину 8 метров и ширину 5 метров. При частоте шага в 30 сантиметров по длине необходимо 27 прутков, а по ширине 17. Необходимо 2 пояса, поэтому число прутков составляет (30+27)*2=114. Теперь это число умножим на длину одного прутка.

Затем сделаем соединение в местах верхней сетки арматуры с нижней сеткой, то же самое сделаем в месте пересечений продольных и поперечных прутков. Число соединений будет равно 27*17= 459.

При толщине плиты в 20 сантиметров и расстоянии каркаса от поверхности 5 см, значит для одного соединения нужен прут арматуры длиной 20см-10 см=10 см, и теперь общее число соединений равно 459* 0,1 м=45,9 метров арматуры.

По числу мест пересечений горизонтальных прутков, можно посчитать количество необходимой проволоки. Соединений на нижнем уровне будет 459 и столько же на верхнем, всего получится 918 соединений. Для связки одного такого места нужна проволока, которая согнута пополам, вся длина для одного соединения составляет 30 см, значит 918 м *0,3 м=275,4 метра.

11. Стоимость фундамента для дома.

Производим все вычисления в итоге узнаем количество нужных кубов бетона и цену металлической конструкции, и теперь можно рассчитать все затраты и узнать всю стоимость фундамента для вашего дома. Цены на один куб бетона уточняем у продавцов. Не забываем про подготовку перед работой, раскопку грунта под фундамент, доставку материалов, рабочей силы и постройку опалубки для фундамента .

Как рассчитать фундамент под дом (выбираем основание).

Рассчитать стоимость фундамента под дом.

Перед строительством любого сооружения необходимо выбрать тип фундаментной конструкции.

Она является наиболее значимой частью здания.

От её надёжности и прочности будет зависеть продолжительность срока службы строения.

Как рассчитать фундамент под дом?

Правильный ответ на этот вопрос позволит избежать ошибок при возведении фундаментного основания и сэкономить количество необходимых материалов.

Определение характеристик грунта.

На начальном этапе следует определить характеристики почвы на участке строительства. Для этого необходимо выкопать несколько ям в различных местах и взять пробы грунта.

Рассчитать фундамент под дом калькулятор.

Различают почвы следующих типов:

  • В состав лессовидного грунта входит глина с большим содержанием пылевидных элементов. Земля имеет рыхлую структуру;
  • Биогенные почвы состоят из песка и торфяника;
  • Глинистый грунт включает в себя песок и глину. На её несущую способность оказывает большое влияние процентное содержание влаги. Сухой грунт может выдержать большое давление;
  • Скальная почва характеризуется жёсткой структурой;
  • Полускальный грунт отличается от скальной породы отсутствием прочной связи между составляющими элементами;
  • Песчаная почва состоит из глины, кварца и различных минералов.

Как выбрать тип основания.

Определив вид грунта, можно переходить к выбору подходящей фундаментной конструкции. В местности со скальной и полускальной почвой можно использовать любой тип фундамента. кроме свайной основы.

Как рассчитать фундамент под дом.

 

Для биогенных, глинистых, песчаных и лессовидных грунтов характерно наличие определённой степени пучинистости.

В зимний период может наблюдаться увеличение объёма грунта в результате перехода воды в твёрдое состояние.

При выборе фундаментного основания для подобной почвы необходимо учитывать уровень расположения грунтовых вод.

Если они находятся на глубине, не превышающей один метр, используют плитный фундамент. В случае более глубокого размещения подземных вод применяют ленточное основание .

Рассчитать стоимость фундамента под дом.

Уровень промерзания почвы. Для пучинистой почвы подойдёт плиточное устройство фундамента. Его следует закладывать на небольшой глубине.

Также в случае пучинистого грунта можно использовать свайную или заглубленную ленточную конструкцию. Нагрузку на фундаментную основу.

Подготовительный этап расчёта ленточного основания.

Для ответа на вопрос как рассчитать фундамент под дом, рассмотрим пример расчёта ленточного сооружения.

Рассчитать фундамент под дом калькулятор онлайн.

Параметры фундаментного сооружения можно определить с помощью двух способов: вычислив несущую способность грунта и определив степень его деформации. Более простым считается первый метод.

При строительстве дома первой начинается строиться фундаментная основа. Но к её проектированию приступают на последнем этапе. Основная роль фундамента – равномерное распределение нагрузки строения на почву.

А её величину можно узнать только после определения типа используемых материалов и их веса. Перед началом расчёта следует:

  • Начертить схему всего строительного сооружения, обозначить на ней все простенки;
  • Определить, нужны ли подвальные помещения, рассчитать их глубину;
  • Определить высоту цокольной конструкции и тип используемого строительного материала;
  • Выбрать тип и толщину утеплительных и гидроизолирующих покрытий для внутренних и наружных поверхностей;
  • Узнать вес применяемых строительных материалов;
  • На основании этих данных составить таблицу.

Расчёт ленточной фундаментной конструкции.

Решая как рассчитать фундамент под дом, необходимо основываться на соответствующих нормативных документах и определённых методиках расчёта.

Рассчитать фундамент под дом.

Учитывая характеристики грунта, уровень промерзания и расположение подземных вод подбирают размеры площади фундаментного основания.

Производя расчёты, следует также учитывать существующие нагрузки. Они могут носить постоянный или временный характер. К временным нагрузкам относятся нагрузки, которые создаёт ветер и снежный покров.

Для каждого конкретного региона они имеют различные значения. Величина постоянных нагрузок не изменяется с течением времени. К такой нагрузке относится вес строительного сооружения.

Производя расчёт площади фундаментной конструкции, следует учитывать, что на 1 см2 фундамента должна приходиться нагрузка, значение которой не превышает несущую способность почвы.

Рассчитать фундамент под дом онлайн.

При расчёте также учитывается количество этажей, высота и габаритные размеры строения. Определяют характеристики и плотность почвы.

После этого переходят к расчёту величины постоянных нагрузок, которые создают стены, перекрытия и кровля. После уточнения полученных размеров начинают возводить основание в соответствии с используемой технологией.

Последовательность проведения работ.

Технологический процесс возведения ленточной фундаментной конструкции включает в себя следующие этапы:

  • Производятся подготовительные работы. Размечается строительный участок;
  • Роются траншеи и обустраиваются;
  • Изготавливается и монтируется деревянная опалубка;
  • Монтируется и крепится арматура;
  • Производится заливка бетонного раствора;
  • Обустраивается гидроизоляционное покрытие;
  • Осуществляется засыпка почвы.

Осадка фундаментной основы.

Одним из наиболее распространённых дефектов фундаментной основы является её проседание. Подобный дефект не имеет чётких закономерностей и может проявиться неожиданно.

В результате этого строительное сооружение начинает разрушаться, на стенах могут появиться трещины.

Как правильно рассчитать фундамент под дом.

При морозном пучении почва опускается, и основание может просесть. Осадка происходит при вертикальном смещении фундамента.

Причиной её возникновения могут быть:

  • Некачественная закладка основания;
  • Желание сэкономить денежные средства;
  • Использование некачественных строительных материалов.

Для того, чтобы остановить осадку фундаментной основы необходимо:

  • Нанести защитное покрытие на поверхность фундамента для исключения воздействия влаги;
  • Обустроить вентиляционную систему, способствующую самостоятельному испарению жидкости;
  • Изготовить отмостку в наклонной плоскости фундамента;
  • Установить систему, позволяющую осуществлять качественный слив воды с крыши строительного сооружения.

Онлайн калькулятор расчета размеров, арматуры и количества бетона монолитного ленточного фундамента.

Информация по назначению калькулятора.

Онлайн калькулятор монолитного ленточного фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа фундамента, обязательно обратитесь к специалистам.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

Ленточный фундамент представляет собой монолитную замкнутую железобетонную полосу, проходящую под каждой несущей стеной строения, распределяя тем самым нагрузку по всей длине ленты. Предотвращает проседание и изменение формы постройки вследствие действия сил выпучивания почвы. Основные нагрузки сконцентрированы на углах. Является самым популярным видом среди других фундаментов при строительстве частных домов, так как имеет лучшее соотношение стоимости и необходимых характеристик.

Существует несколько видов ленточных фундаментов, такие как монолитный и сборный, мелкозагубленный и глубокозагубленный. Выбор зависит от характеристик почвы, предполагаемой нагрузки и других параметров, которые необходимо рассматривать в каждом случае индивидуально. Подходит практически для всех типов построек и может применяться при устройстве цокольных этажей и подвалов.

Проектирование фундамента необходимо осуществлять особенно тщательно, так как в случает его деформации, это отразится на всей постройке, а исправление ошибок является очень сложной и дорогостоящей процедурой.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком.

Дополнительная информация .

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Общие сведения по результатам расчетов.

  • Общая длина ленты — Периметр фундамента.
  • Площадь подошвы ленты -Площадь опоры фундамента на почву. Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.
  • Площадь внешней боковой поверхности — Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.
  • Объем бетона — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
  • Вес бетона — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
  • Нагрузка на почву от фундамента — Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.
  • Минимальный диаметр продольных стержней арматуры — Минимальный диаметр по СП 52-101-2003, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.
  • Минимальное кол-во рядов арматуры в верхнем и нижнем поясах — Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.
  • Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов) — Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СП 52-101-2003.
  • Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) — Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.
  • Величина нахлеста арматуры — При креплении отрезков стержней внахлест.
  • Общая длина арматуры — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
  • Общий вес арматуры — Вес арматурного каркаса.
  • Толщина доски опалубки — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
  • Кол-во досок для опалубки — Количество материала для опалубки заданного размера.

 

Рекомендация: Хорошая обзорная статья, из нее вы узнаете в общих чертах как рассчитать фундамент под дом. Большинство подумают, ура я все знаю, и засучив рукава возьмутся за расчет фундамента. Не торопитесь, лучше привлечь специалиста профессионала. Надеюсь вы не будете рисковать всем домом? Или вы хотите потерять свои деньги?

Все правила расчета фундамента под дом

Прежде всего, следует напомнить, что любое строительство жилых или производственных зданий и сооружений ведется строго по согласованному и утвержденному проекту. Вся документация, которая касается конструкции здания, разрабатывается инженерами-проектировщиками строительных специальностей. В том числе производятся расчеты фундамента.

Однако в повседневной жизни часто приходится что-то строить самому, не очень «монументальное», но очень нужное. Например, гараж, баня, садовый домик на участке. И вот тут, конечно, следует позаботиться о качественном фундаменте. Практика показывает, что затраты на возведение фундамента могут доходить до ¼ от стоимости всего строительства объекта. И если расчет фундамента произведен неправильно, то переделка обойдется в неизмеримо большую сумму. Плюс напрасно потраченные время, силы и нервы.

Поэтому перед началом строительных работ необходимо знать, как рассчитать фундамент основания дома. Для чего нужен фундамент? Его задача, во-первых, выдерживать вес всего сооружения и равномерно распределять нагрузку на грунт. Во-вторых, предохранять сооружение от подтопления подземными, талыми водами.

 Что нужно учесть при расчете фундамента

Особенности грунта и какого типа делать фундамент

Фундамент бывает нескольких типов: плитный, ленточный, свайный, на столбах. Иногда применяются и несколько измененные конструкции, являющиеся «модификациями» основных типов. Однако зачастую принимаются меры для изменения грунта. Например, если местность болотистая, то делается частичная выемка грунта и засыпается более прочный материал. Часто используется граншлак, который постепенно превращается в бетон;

 Глубина закладки фундамента

Этот параметр зависит от двух факторов. Нужно определить, насколько глубоко залегают в этом месте грунтовые (подземные) воды. Также учитывается и то, на какую глубину промерзает почва в зимний период;

Какую нагрузку должен выдерживать фундамент

Нужно понимать, что на фундаменте (основании) держится все сооружение, которое имеет определенный вес. Вес имеют стены, крыша, потолок, пол. Плюс к этому вес имеют и двери, оконные рамы и т. п. Как этот вес посчитать? Известен материал, известны площади, известен удельный вес каждого вида материала (в интернете много справочных таблиц на эту тему). Поэтому общий вес всего сооружения можно высчитать. Не нужно забывать, что в здании что-то будет: мебель, бытовые приборы и т.д. Все это также будет добавляться к общему весу, даже включая людей, находящихся в помещениях дома.

 Траншея под фундамент

Естественно, что перед тем, как делать фундамент, следует подготовить траншею. Ориентировочно можно указать ее максимальную глубину для некоторых грунтов:

  • песчаный или гравелистый 1 м
  • супесь 1,25 м
  • глина, суглинок 1,5 м

Но имеется и определенный минимум закладки:

  • сухой грунт 0,7 м
  • влажный грунт 1,2 м

Если в здании предусмотрен подвал, то минимальная глубина – 0,4 м (от уровня пола подвала) В индивидуальном строительстве чаще всего применяется фундамент ленточного типа. Он имеет такое преимущество, как жесткая связка всех элементов в любом направлении (продольном, поперечном).

кликните для увеличения

Предельные нагрузки

Понятно, что «общий» вес сооружения не должен превышать той нагрузки, которую может выдержать грунт. Приведем некоторые данные максимальной нагрузки в зависимости от вида грунта (в кг/см²).

  •  крупный песок, гравелистый 3,5 – 4,5
  • мелкий влажный песок 2 — 3
  • твердая глина 3 — 6
  • гравий, щебень 5 — 6

При этом следует учитывать и вес самого фундамента. В любом случае нужно понимать, что такие расчеты делаются индивидуально для каждого строения.

Онлайн калькулятор ленточного фундамента - рассчитать количество бетона на ленточный фундамент

Проектирование в строительстве – сложный процесс, подразумевающий оценку множества факторов и параметров. Очень часто возникает необходимость оценки ориентировочной стоимости бетона, который нужно закупить для обустройства фундамента здания или сооружения.

От грамотности предварительных расчетов напрямую зависят качество работ и надежность возводимого объекта. Купив слишком много бетона, можно полностью разбалансировать бюджет, выделенный на строительство. На закупку других материалов может попросту не хватить денег. При этом излишки бетона останутся невостребованными.

Закупка бетона в недостаточном количестве принесет не меньше неприятностей. Вследствие нехватки материала могут возникать простои, которые приводят к срыву установленных сроков сдачи объектов. В подобных случаях оказывается под угрозой рентабельность строительства.

Чтобы рассчитать количество бетона на фундамент, нужно выполнить сложные выкладки. Заниматься подобной работой вручную специалисты не рекомендуют, особенно при планировании укладки ленточных фундаментов.

Сотрудники компании «Хоумстрой» создали необычайно удобный и точный онлайн-калькулятор объема и цены бетона для ленточных фундаментов. После ввода важнейших показателей, расчет будет выполнен мгновенно.

Ленточный фундамент: особенности

Данный вид фундамента для дома представляет собой замкнутый контур – ленту из бетона, которая прокладывается под всеми несущими стенами. Вес строения равномерно распределяется по всему периметру основания. Таким образом создается отличная защита от проседания, перекосов и деформации грунта.

Монолитность ленточного фундамента достигается путем вязки арматурного каркаса и заливки бетоном непосредственно на строительном объекте. Основания данного типа обладают такими важнейшими качествами, как целостность и неразрывность. Благодаря отсутствию щелей, холод и сырость от земли не проникают внутрь готовых домов.

Удобный расчет бетона и его стоимости на сайте «Хоумстрой» позволит четко определиться с закупками. Почему это настолько важно? Ответ прост – стоимость монолитного фундамента достигает одной трети стоимости возведения дома.

Как использовать калькулятор?

Для удобства заказчиков нами разработан максимально удобный и наглядный онлайн-калькулятор количества бетона для фундамента. При помощи элементарных действий вы сможете быстро определить плановые объемы поставок и прикинуть стоимость предстоящих закупок бетона.

Алгоритм прост:

  • Выбираете калькулятор кубатуры бетона на фундамент одним кликом на опции «Объем ленточного фундамента».
  • Подбираете подходящую марку бетона для уточнения стоимости кубометра материала. Выбрать один из вариантов в выпадающем окне не составит труда.
  • Внимательно вводите в соответствующие окошки геометрические показатели – периметр, ширину и глубину заливаемого фундамента. Дробные значения вводятся в десятичном виде (например, 40 см = 0,4 м).
  • Выбираете свой город или населенный пункт для доставки бетона. Сразу после установки галочки, рядом высветится окошко с расстоянием до ближайшего РБУ нашей компании.
  • Нажимаете кнопку «Рассчитать» и онлайн-калькулятор бетона моментально выдает результат с учетом доставки или без.

Мы также рады сообщить, что в нашей компании действует необычайно удобная прогрессивная система скидок от объема при заказе от 3 м3.

Цены на доставку устанавливаются в рублях за куб бетона с учетом НДС и варьируются в зависимости от расстояния до РБУ. Наличие собственного автопарка позволяет нам устанавливать максимально выгодные цены на доставку качественного бетона в Москве и области. Для разгрузки бетона мы готовы недорого предоставить в аренду АБН.

Определились с необходимыми объемами и рассчитали предварительные цены бетона с доставкой? Теперь вы сможете заказать на нашем сайте любую партию материала без лишних наценок и переплат. Бетон доставляется на стройплощадки заказчиков с точным соблюдением сроков, без перерывов и выходных.

нагрузка на фундамент и грунт / каркасный дом своими руками

На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Суммарная нагрузка на фундамент это постоянная нагрузка от самого дома и временная от ветра и снежного покрова. Для того, чтобы определить общую нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.). Так же при расчете фундамента определяется и его вес и площадь опоры, чтобы определить, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента. Профессиональные проектировщики делают точные расчеты на основании геологических изысканий грунта и точно рассчитывают вес будущего дома и количество строительных материалов. При самостоятельном строительстве в такой точности нет нужды, но приблизительно рассчитать фундамент своего дома надо, равно как и иметь какой-то план всего строительства.

В приведенном в этой статье примере расчета фундамента подразумевается, что нагрузка от дома распределяется равномерно по всей площади.

Расчет веса дома


Итак, необходимо рассчитать приблизительный вес дома. Для этого существуют справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м2 стены

Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем30-50 кг/м2
Стены из бревен и бруса70-100 кг/м2
Кирпичные стены толщиной 150 мм200-270 кг/м2
Железобетон толщиной 150 мм300-350 кг/м2

Удельный вес 1 м2 перекрытий

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 200 кг/м3
70-100 кг/м2
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 500 кг/м3
150-200 кг/м2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 200 кг/м3
100-150 кг/м2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 500 кг/м3
200-300 кг/м2
Железобетонное500 кг/м2

Удельный вес 1 м2 кровли

Кровля из листовой стали20-30 кг/м2
Рубероидное покрытие30-50 кг/м2
Кровля из шифера40-50 кг/м2
Кровля из гончарное черепицы60-80 кг/м2

На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Пусть планируется построить двухэтажный дом размером 6 на 6 с одной внутренней стеной с высотой этажа 2,5 м. Тогда длина внешних стен одного этажа составит (6+6) x 2 = 24 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 6 м, итого 30 м. Общая длина всех стен на двух этажах 30 м х 2 = 60 м. Тогда площадь всех стен составит: S стен = 60 м х 2,5 м = 150 м2. Площадь цокольного перекрытия составит 6 м x 6 м = 36 м2. Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия. Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 7 м х 7 м = 49 м2.

Теперь, используя средние данные из приведенных выше таблиц, можно провести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса, чтобы считать с запасом. Для сравнения расчет сделан для трех вариантов домов:
- каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листового материала типа Ондулин;
- кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листовой стали;
- железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы.

Помимо постоянной нагрузки, которая создается весом дома, есть временные нагрузки от ветра и снежного покрова. Средний вес снежного покрова приведен в таблице:

Для юга России50-100 кг/м2
Для средней полосы России150-200 кг/м2
Для севера Россииболее 200 кг/м2

При площади кровли 49 м2 для средней полосы России нагрузка от снежного покрова составит 49 м2 х 100 кг/м2 = 4900 кг. Прибавляем ее к общей нагрузке на фундамент.

ДомВес стен, кг
Цокольное перекрытие, кгЧердачное перекрытие, кгВес кровли, кгСнежный покров, кгВсего, кг
Каркасный
7500540036001470490022870
Кирпичный
40500540036001470490055870
Железобетонный
5250018000180003920490097320

Расчет площади фундамента и его веса


Чтобы определить нагрузку на грунт и понять, выдержит ли этот грунт такое здание, нужно к весу дома прибавить вес фундамента.

Под железобетонный и кирпичный дом вероятнее всего придется закладывать ленточный глубоко заглубленный фундамент, т.е. на глубину ниже глубины промерзания. Примем ее 1,5 м, и добавим еще 40 см над уровнем земли, итоговая высота ленты фундамента составит 1,9 м. Общая длина такой ленты составит 30 м (24 м периметр и 6 м под внутренней стеной), ее общий объем при ширине 40 см – 30 м х 0,4 м х 1,9 м = 22,8 м3, при плотности железобетона 2400 кг/м3, вес фундамента составит 54720 кг. Опорная площадь такого фундамента составит 3000 см х 40 см = 120 000 см2.

Под каркасный дом должно хватать столбчатого фундамента. Пусть столбики будут диаметром 20 см и высотой 1,9 м и заложены на глубину 1,5 м. Опорная площадь такого столбика составит 10 см х 10 см х 3,14 = 314 см2. Объем такого столбика будет 0,06 м3, а вес – 143 кг. Общая длина всех стен составляет 30 м, если ставить столбики через 1 м, то их понадобится 30 штук. В этом случае общий вес столбчатого фундамента составит 143 кг х 30 = 4290 кг, а общая опорная площадь – 314 см2 х 30 = 9420 см2

Итак, для каждого дома рассчитан вес, выбран фундамент, посчитана опорная площадь и вес фундамента. Чтобы рассчитать общую нагрузку на грунт, нужно общий вес здания разделить на опорную площадь.

ДомВес дома, кгВес фундамента, кгОбщий вес, кгПлощадь, см2Нагрузка на грунт, кг/см2
Каркасный2287042902716094202,88
Кирпичный55870547201105901200000,92
Железобетонный97320547201520401200001,26

Любой сухой грунт (хоть глинистый, хоть песчаный) имеет несущую способность от 2 кг/см2 и более. Именно на эту цифру и стоит равняться при расчете фундамента. В нашем случае нагрузка от кирпичного и железобетонного домов на массивном ленточном фундаменте остается в пределах 2 кг/см2 с большим запасом. Нагрузка от каркасного дома на столбчатом фундаменте превышает 2 кг/см2. Если нагрузка на грунт получается слишком большой и есть сомнения по поводу того, что грунт ее выдержит, нужно изменить параметры фундамента для увеличения опорной площади. В случае с ленточным – это увеличение ширины ленты, в случае со столбчатым – увеличение диаметра столба и увеличение количества столбов. Разумеется, при этом изменится и вес фундамента, поэтому расчет его веса и нагрузки на грунт нужно будет повторить.

После выбора типа фундамента и его характеристик можно провести расчет количества бетона на него и рассчитать расход арматуры для армирования этого фундамента.

    Читайте так же:

  • Глубина промерзания грунта
    Промерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.

  • Уровень грунтовых вод
    Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.

  • Пучинистый грунт
    Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.

  • Силы морозного пучения грунтов
    Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.

  • Несущая способность грунтов Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.

Как определить глубину фундамента?

🕑 Время чтения: 1 минута

На глубину фундамента влияет множество факторов. такие как тип почвы, уровень грунтовых вод, нагрузки от конструкции, несущая способность и плотность почвы и другие факторы. Минимальная глубина фундамента рассчитывается по формуле Ренкина, когда несущая способность грунта известна из отчета по исследованию грунта.

Как определить глубину фундамента?

Общие факторы, которые необходимо учитывать при определении глубины фундамента:

  1. Нагрузка, приложенная от конструкции к фундаменту
  2. Несущая способность грунта
  3. Глубина уровня воды ниже поверхности земли
  4. Типы грунта и глубина слоев в случае слоистого грунта
  5. Глубина прилегающего фундамента

Минимум следует учитывать глубину фундамента, чтобы гарантировать, что грунт имеет требуемую безопасную несущую способность, как это предусмотрено в проекте.Однако перед принятием решения о глубине фундамента рекомендуется провести исследование почвы.

В отчете о грунтовых исследованиях будет предложена глубина фундамента в зависимости от типа конструкции, свойств почвы, глубины зеркала грунтовых вод и всех других переменных, которые следует учитывать. Отчет по исследованию почвы показывает несущую способность почвы на разных уровнях и в разных местах.

Глубина основания

Если отчет по исследованию почвы недоступен, глубину фундамента следует выбирать так, чтобы на нее не влияли набухание и усыхание почвы из-за сезонных изменений.Глубина фундамента также должна учитывать глубину зеркала грунтовых вод, чтобы предотвратить промывку под землей.

Для фундамента рядом с существующим фундаментом необходимо убедиться, что опорные балки фундамента не совпадают, если глубина нового фундамента должна быть меньше глубины существующего фундамента.

Фундамент нельзя утрамбовывать на небольшой глубине, учитывая воздействие мороза в странах с холодным климатом.

Формула

Ренкина дает рекомендации по минимальной глубине фундамента в зависимости от несущей способности почвы.

Формула Ренкина

Где, h = минимальная глубина фундамента

p = общая несущая способность

= плотность почвы

= угол естественного откоса или внутреннее трение почвы.

Приведенная выше формула не учитывает факторы, обсужденные выше, и просто дает руководство по минимальной глубине фундамента, предполагая, что на фундамент не влияют такие факторы, как уровень грунтовых вод, воздействие мороза, типы и свойства почвы и т. Д., Как обсуждалось выше.Эта формула не учитывает нагрузки от конструкции на фундамент.

Из формулы Ренкина видно, что глубина фундамента зависит от несущей способности почвы, поэтому, если несущая способность почвы увеличивается, глубина фундамента также увеличивается.

Расчет глубины фундамента

Полная несущая способность грунта = 300 кН / м 2

Плотность грунта = 18 кН / м 3

Угол естественного откоса = 30 градусов

Тогда минимальная глубина фундамента

= 1.85м

Расчет нагрузки на фундамент

| Расчет нагрузки для конструкции опоры

Статья посвящена расчету нагрузок при расчете колонн и фундаментов.

На колонну действуют следующие виды нагрузок: -

1. Собственный вес колонны x Количество этажей
2. Собственный вес балок на погонный метр
3. Нагрузка стен на погонный метр
4.Общая нагрузка на плиту (статическая нагрузка + динамическая нагрузка + собственный вес)

Колонны также чувствительны к изгибающим моментам, которые следует учитывать при создании окончательной конструкции. Существуют различные типы передового программного обеспечения для проектирования конструкций, такое как ETABS или STAAD Pro, которые можно применять для эффективного проектирования хорошей конструкции. Расчет нагрузки на конструкцию В профессиональной практике основан на некоторых фундаментальных допущениях.

Для колонн: собственный вес бетона составляет примерно 2400 кг на кубический метр, что соответствует 240 кН.Собственный вес стали составляет примерно 8000 кг на кубический метр. Предположим, что большая колонна размером 230 мм x 600 мм с содержанием стали 1% и стандартной высотой 3 метра, собственный вес колонны составляет примерно 1000 кг на пол, что идентично 10 кН. Итак, здесь собственный вес колонны принимается от 10 до 15 кН на этаж.

Для балок: расчет такой же, как и выше. Предположим, каждый метр балки содержит размеры 230 мм х 450 мм без учета толщины плиты. Итак, собственный вес составляет примерно 2.5 кН на погонный метр.

Для стен: Плотность кирпича варьируется от 1500 до 2000 кг на кубический метр. Для стены толщиной 6 дюймов, высотой 3 метра и длиной 1 метр нагрузка может быть измерена на погонный метр, что эквивалентно 0,150 x 1 x 3 x 2000 = 900 кг, что эквивалентно 9 кН / метр. Следуя этой методике, можно измерить нагрузку на погонный метр для любого типа кирпича.

Для блоков из автоклавного газобетона, таких как Aerocon или Siporex, вес на кубический метр должен оставаться в пределах 550–700 кг на кубический метр.Если эти блоки используются для строительства, нагрузка на стену на погонный метр остается на уровне 4 кН / метр, что приводит к снижению стоимости строительства.

Для плиты: предположим, что толщина плиты составляет 125 мм. Теперь каждый квадратный метр плиты содержит собственный вес 0,125 x 1 x 2400 = 300 кг, что аналогично 3 кН. Предположим, что конечная нагрузка составляет 1 кН на метр, а наложенная временная нагрузка составляет 2 кН на метр. Таким образом, нагрузка на плиту должна оставаться от 6 до 7 кН на квадратный метр.

Фактор безопасности: Наконец, после того, как расчет всей нагрузки на колонну будет завершен, следует также принять во внимание коэффициент безопасности.Для IS 456: 2000 коэффициент запаса прочности равен 1,5.

КАК РАССЧИТАТЬ ГЛУБИНУ НЕДОСТАТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА?

Выбор правильной глубины фундамента для строительной конструкции - важный шаг в процессе проектирования здания. Информация, представленная в этом посте, поможет вам выбрать правильную глубину фундамента для здания.

Прочитав этот пост, вы сможете ответить на следующие вопросы.

  • Что такое фундамент?
  • Какие факторы влияют на глубину фундамента?
  • Как рассчитать глубину фундамента?

Фундамент - это та часть конструкции, которая принимает нагрузку надстройки и затем передает эту нагрузку на грунт под ним таким образом, чтобы грунт никогда не разрушался при сдвиге или никогда не проходил через чрезмерную осадку из-за дифференциальной осадки.

Перед расчетом глубины неглубокого фундамента необходимо заранее учесть следующие факторы.

  1. Фундамент следует укладывать на такую ​​глубину, чтобы не допустить повреждений из-за набухания, усадки или промерзания грунта.
  2. Несущая способность грунта под фундаментом должна быть достаточной, чтобы выдерживать нагрузку, исходящую от фундамента.
  3. Если фундамент необходимо положить на связный грунт, осадка из-за уплотнения не должна быть чрезмерной.
  4. Никогда не кладите фундамент на рыхлую или нарушенную почву, которая имеет тенденцию к эрозии ветром или наводнением.
  5. Если возможно, фундамент следует разместить над уровнем грунтовых вод, так как это поможет избежать затрат на откачку и может предотвратить нестабильность почвы из-за просачивания воды на дно котлована.
  6. Изучите грунт фундамента, чтобы узнать его физические и химические свойства, потому что присутствие сульфата может повредить фундамент.

Минимальную глубину неглубокого фундамента под грунт можно рассчитать по следующей формуле, предложенной Рэнкином.Это называется Формула Ренкина .

D мин = (q / г) * [(1 - sin Ø) / (1 + sin Ø)] 2

Где,

D мин. = минимальная глубина фундамента в м

г = Плотность удельного веса почвы в кН / м 3

Ø = угол естественного откоса в градусах

q = интенсивность нагрузки или безопасная несущая способность грунта в кН / м 2

Пример расчета

Рассчитайте минимальную глубину, необходимую для того, чтобы фундамент мог передавать давление 55 кН / м 2 в несвязном грунте с плотностью 16 кН / м 3 и углом естественного откоса 20 0 ?

Данные

Интенсивность давления (q) = 55 кН / м 2

Плотность грунта (г) = 16 кН / м 3

Угол естественного откоса (Ø) = 20 0

Расчет

Минимальная глубина фундамента, по Ренкину,

D мин = (q / г) * [(1 - sin Ø) / (1 + sin Ø)] 2

D мин = (55/16) * [(1 - sin20 0 ) / (1 + sin20 0 )] 2

D мин = 0.82 кв.м.

Очки помощи

Для предварительного расчета глубины фундамента можно использовать значения плотности и угла естественного откоса, указанные в следующей таблице.

Тип почвы Угол откоса (в градусах) Масса устройства (кН / м 3 )
Сухой песок 25–35 16,0
Влажный песок 30–35 18.4
Мокрый песок 15–25 19,2
Сухой и уплотненный песок 35 19,2
Чистый гравий 30-40 17,9
Смесь гравия и песка 25-40 19,2
Щебень 45 19,2
Глина сухая 30 17,6
Мокрая глина 15 19.2
Ясень 40 6,4

ПРИМЕЧАНИЕ:

  • Значения, указанные в таблице выше, являются приблизительными.
  • Чтобы узнать плотность почвы на месте, вы должны проверить ее на месте. Есть два распространенных метода, которые широко используются для определения плотности почвы на участке. Щелкните следующие две ссылки, чтобы прочитать процедуру проверки.

Как рассчитать плотность грунта на участке методом керновой фрезы?

Как рассчитать плотность грунта на участке методом замещения песка?

  • Чтобы узнать безопасную несущую способность грунта, выполните испытание под нагрузкой на плиту на месте и рассчитайте безопасную несущую способность на основе данных испытания плиты под нагрузкой.Прочтите следующие два сообщения на PLT.

Как выполнить испытание пластиной под нагрузкой на месте?

Как рассчитать безопасную несущую способность грунта из PLT?

  • Для быстрого определения безопасной несущей способности почвы прочтите следующий пост.

Как определить несущую способность грунта на месте?

Как рассчитать несущую способность грунта

Обновлено 28 декабря 2020 г.

Автор: S.Hussain Ather

Несущая способность грунта определяется уравнением

Q_a = \ frac {Q_u} {FS}

, в котором Q a - допустимая несущая способность (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ), Q u - предельная несущая способность (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ), а FS - коэффициент безопасности. Предел несущей способности Q и является теоретическим пределом несущей способности.

Подобно тому, как Пизанская башня наклоняется из-за деформации почвы, инженеры используют эти расчеты при определении веса зданий и домов. Когда инженеры и исследователи закладывают фундамент, они должны убедиться, что их проекты идеально подходят для той почвы, которая поддерживает их. Несущая способность - это один из методов измерения этой прочности. Исследователи могут рассчитать несущую способность почвы, определив предел контактного давления между почвой и помещенным на нее материалом.

Эти расчеты и измерения выполняются на проектах, касающихся фундаментов мостов, подпорных стен, плотин и подземных трубопроводов. Они полагаются на физику почвы, изучая природу различий, вызванных давлением поровой воды материала, лежащего в основе фундамента, и межкристаллитным эффективным напряжением между самими частицами почвы. Они также зависят от жидкостной механики пространства между частицами почвы. Это объясняет растрескивание, просачивание и сопротивление сдвигу самой почвы.

В следующих разделах более подробно рассматриваются эти вычисления и их использование.

Формула несущей способности грунта

Фундаменты мелкого заложения включают ленточные, квадратные и круглые фундаменты. Глубина обычно составляет 3 метра, что позволяет получить более дешевые, реалистичные и легко переносимые результаты.

Теория предельной несущей способности Терзаги предполагает, что вы можете рассчитать предельную несущую способность для неглубоких сплошных фундаментов Q u с

Q_u = cN_c + gDN_q + 0.5gBN_g

, где c - сцепление почвы (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ), г - эффективный удельный вес почвы (в кН / м 3 или фунт / фут 3 ), D - глубина опоры (в м или футах), а B - ширина опоры (в м или футах).

Для неглубоких квадратных фундаментов уравнение: Q u с

Q_u = 1,3cN_c + gDN_q + 0,4gBN_g

, а для неглубоких круглых фундаментов уравнение

Q_u = 1.{2 \ pi (0,75- \ phi '/ 360) \ tan {\ phi'}}} {2 \ cos {(2 (45+ \ phi '/ 2))}}

N c Равно 5,14 для ф '= 0 и

N_C = \ frac {N_q-1} {\ tan {\ phi'}}

для всех других значений ф ', Ng :

N_g = \ tan {\ phi '} \ frac {K_ {pg} / \ cos {2 \ phi'} -1} {2}

K pg получается из графического представления величин и определение того, какое значение K pg учитывает наблюдаемые тенденции.Некоторые используют N g = 2 (N q +1) tanф '/ (1 + .4sin4 ф') в качестве приближения без необходимости вычисления K pg .

Могут быть ситуации, в которых почва проявляет признаки локального разрушения при сдвиге . Это означает, что прочность грунта не может показать достаточную прочность для фундамента, потому что сопротивление между частицами в материале недостаточно велико. В этих ситуациях предельная несущая способность квадратного фундамента составляет Q u =.867c N c + g DN q + 0,4 g BN g , сплошной фундамент i s Qu = 2 / 3c Nc + g D Nq + 0,5 g B Ng и круглый фундамент равен Q u = 0,867c N c + g DN q + 0,3 г BN g .

Методы определения несущей способности грунта

Фундаменты глубокого заложения включают фундаменты опор и кессоны.Уравнение для расчета предельной несущей способности этого типа грунта: Q u = Q p + Q f , где Q u - предельная несущая способность (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ), Q p - теоретическая несущая способность конца фундамента (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ) и Q f - теоретическая несущая способность из-за трения вала между валом и почвой.Это дает вам другую формулу для несущей способности грунта

Вы можете рассчитать теоретическую нагрузку на концевую опору (наконечник) фундамента Q p как Q p = A p q p Где Q p - теоретическая несущая способность для концевого подшипника (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ) и A p - эффективная площадь наконечник (в метрах 2 или в футах 2 ).

Теоретическая единица несущей способности несвязных илистых грунтов q p составляет qDN q , а для связных грунтов 9c, (оба в кН / м 2 или фунт / фут 2 ). D c - критическая глубина для свай в рыхлом иле или песках (в метрах или футах). Это должно быть 10B для рыхлых илов и песков, 15B для илов и песков средней плотности и 20B для очень плотных илов и песков.

Для фрикционной способности обшивки (вала) свайного основания теоретическая несущая способность Q f составляет A f q f для одного однородного слоя почвы и pSq f L для более чем одного слоя почвы. В этих уравнениях A f - эффективная площадь поверхности ствола сваи, q f - kstan (d) , теоретическая единица фрикционной способности для несвязных грунтов. (в кН / м 2 или фунт / фут), где k - боковое давление грунта, s - эффективное давление покрывающих пород и d - угол внешнего трения (в градусах). ). S - это сумма различных слоев почвы (т.е. a 1 + a 2 + .... + a n ).

Для илов эта теоретическая емкость составляет c A + kstan (d) , где c A - адгезия. Он равен c, - сцепление грунта для грубого бетона, ржавой стали и гофрированного металла. Для гладкого бетона значение составляет .8c от до c , а для чистой стали это от . 5c до . 9c . p - периметр поперечного сечения сваи (в метрах или футах). L - эффективная длина сваи (в метрах или футах).

Для связных грунтов q f = as u , где a - коэффициент сцепления, измеряемый как 1-.1 (S uc ) 2 для S uc менее 48 кН / м 2 где S uc = 2c - прочность на неограниченное сжатие (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ) .Для S uc больше, чем это значение, a = [0,9 + 0,3 (S uc - 1)] / S uc .

Что такое фактор безопасности?

Коэффициент безопасности колеблется от 1 до 5 для различных применений. Этот фактор может учитывать величину повреждений, относительное изменение шансов, что проект может потерпеть неудачу, сами данные о грунте, построение допусков и точность расчетных методов анализа.

Для случаев разрушения при сдвиге коэффициент запаса прочности изменяется от 1.2 до 2,5. Для плотин и насыпей коэффициент запаса прочности составляет от 1,2 до 1,6. Для подпорных стен - от 1,5 до 2,0, для шпунтовых свай - от 1,2 до 1,6, для раскосных котлованов - от 1,2 до 1,5, для опор с разбросом по сдвигу - от 2 до 3, для опор из матов - от 1,7 до 2,5. Напротив, в случаях нарушения просачивания, когда материалы просачиваются через небольшие отверстия в трубах или других материалах, коэффициент безопасности колеблется от 1,5 до 2,5 для подъема и от 3 до 5 для трубопроводов.

Инженеры также используют практические правила для коэффициента безопасности, равного 1.5 для опорных стен, которые переворачиваются гранулированной засыпкой, 2,0 для связной засыпки, 1,5 для стен с активным давлением грунта и 2,0 для стен с пассивным давлением грунта. Эти факторы безопасности помогают инженерам избежать повреждений, связанных со сдвигом и просачиванием, а также тем, что почва может сдвинуться в результате нагрузки на нее.

Практические расчеты несущей способности

Вооружившись результатами испытаний, инженеры рассчитывают, какую нагрузку может безопасно выдержать почва. Начиная с веса, необходимого для срезания почвы, они добавляют коэффициент безопасности, поэтому конструкция никогда не прикладывает достаточно веса для деформации почвы.Они могут регулировать площадь основания и глубину фундамента, чтобы оставаться в пределах этого значения. В качестве альтернативы они могут сжимать почву для увеличения ее прочности, например, используя каток для уплотнения рыхлого насыпного материала для дорожного полотна.

Методы определения несущей способности грунта предполагают максимальное давление, которое фундамент может оказывать на грунт, так что приемлемый коэффициент безопасности против разрушения при сдвиге находится ниже основания и соблюдаются допустимые общие и дифференциальные осадки.

Предельная несущая способность - это минимальное давление, которое может вызвать разрушение опорного грунта при сдвиге непосредственно под фундаментом и рядом с ним. Они учитывают прочность на сдвиг, плотность, проницаемость, внутреннее трение и другие факторы при строительстве конструкций на грунте.

Инженеры руководствуются этими методами определения несущей способности грунта по своему усмотрению при выполнении многих из этих измерений и расчетов. Эффективная длина требует от инженера выбора того, где начать и где прекратить измерения.В качестве одного из методов инженер может выбрать использование глубины сваи и вычесть любые нарушенные поверхностные почвы или смеси грунтов. Инженер также может измерить ее как длину сегмента сваи в одном слое почвы, состоящем из многих слоев.

Что вызывает напряжение в почвах?

Инженеры должны учитывать почвы как смеси отдельных частиц, которые перемещаются друг относительно друга. Эти единицы грунта можно изучать, чтобы понять физику этих движений при определении веса, силы и других величин по отношению к зданиям и проектам, которые инженеры строят на них.

Разрушение при сдвиге может возникать в результате воздействий на грунт напряжений, которые заставляют частицы сопротивляться друг другу и рассеиваться таким образом, что это вредно для здания. По этой причине инженеры должны быть осторожны при выборе конструкций и грунтов с соответствующей прочностью на сдвиг.

Круг Мора может визуализировать касательные напряжения на плоскостях, относящихся к строительным проектам. Круг напряжений Мора используется в геологических исследованиях испытания грунтов. Он предполагает использование образцов грунта цилиндрической формы, в которых радиальные и осевые напряжения действуют на слои грунта, рассчитываемые с помощью плоскостей.Затем исследователи используют эти расчеты для определения несущей способности грунтов в фундаментах.

Классификация почв по составу

Физики и инженеры могут классифицировать почвы, пески и гравий по их размеру и химическому составу. Инженеры измеряют удельную поверхность этих компонентов как отношение площади поверхности частиц к массе частиц, что является одним из методов их классификации.

Кварц является наиболее распространенным компонентом ила, а также песка и слюды и полевого шпата.Глинистые минералы, такие как монтмориллонит, иллит и каолинит, образуют листы или структуры пластинчатой ​​формы с большой площадью поверхности. Эти минералы имеют удельную поверхность от 10 до 1000 квадратных метров на грамм твердого вещества.

Эта большая площадь поверхности допускает химические, электромагнитные и ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Эти минералы могут быть очень чувствительны к количеству жидкости, которая может проходить через их поры. Инженеры и геофизики могут определять типы глин, присутствующих в различных проектах, чтобы рассчитать влияние этих сил и учесть их в своих уравнениях.

Почвы с высокоактивными глинами могут быть очень нестабильными, поскольку они очень чувствительны к жидкости. Они набухают в присутствии воды и сжимаются в ее отсутствие. Эти силы могут вызвать трещины в физическом фундаменте зданий. С другой стороны, с материалами, которые представляют собой глины с низкой активностью, образующиеся при более стабильной активности, гораздо проще работать.

Таблица несущей способности почвы

Geotechdata.info содержит список значений несущей способности почвы, которые вы можете использовать в качестве диаграммы несущей способности почвы.

Проектирование фундамента здания (с расчетами)

Прочитав эту статью, вы узнаете о: - 1. Ремонт фундаментов 2. Минимальная глубина фундамента 3. Населенный пункт 4. Фундамент ростверка 5. Проходка фундамента.

Ремонт фундаментов:

Обветшание, повреждение и ремонт фундамента - не очень частые явления для зданий. Фактически, если такие фундаменты, как ростверк, и глубокие фундаменты, такие как сваи, плот, сваи с недоработкой и т. Д.повреждены, пострадало все здание, и ремонт этих фундаментов невозможен.

Следовательно, техническое обслуживание этих фундаментов, которое не может быть обобщено, не требуется, если иное не требуется в некоторых особых случаях, когда часть фундамента могла быть повреждена, требуя восстановления.

Однако другие мелкие кладочные фундаменты полностью или частично разрушаются и разрушаются, требуя ремонта и восстановления.

Минимальная глубина фундамента :

Фундамент оказывает давление на почву внизу.Из-за давления, передаваемого на почву, при небольшом движении основания вниз образуются полностью пластичные зоны, и почва выпирает по обе стороны от фундамента, что является общим разрушением при сдвиге. Из-за смещения грунта снизу происходит оседание фундамента.

Чтобы противодействовать поднятию или смещению почвы, требуется определенная нагрузка на верхнюю часть почвы, прилегающую к фундаменту. Грунт над основанием фундамента обеспечивает нагрузку на почву и удерживает ее на месте.

Формула Ренкина предусматривает минимальное поднятие почвы:

где q = интенсивность нагрузки в тоннах / кв.м

ϒ = удельный вес грунта,

θ = угол естественного откоса почвы.

Расчетный фонд :

Осадка неглубокой кладки или R.C.C. фундаменты зданий часто встречаются. Расчет может быть равномерным или дифференцированным.

Причины :

Осуществление фундамента может производиться:

а. Недостаточная безопасная несущая способность грунта под фундаментом,

г. Перенапряжение кирпичной кладки фундамента, которое может быть вызвано раздавливанием и оседанием,

г.Местные слабые места, такие как пустоты, оставленные в кирпичной кладке, или зазоры в швах раствора, случайно оставленные во время строительства,

г. Открытие фундамента из-за выемки грунта рядом с ним для прокладки дренажного трубопровода и неправильная засыпка, что подвергает фундамент воздействию погодных условий,

e. Утечка из дренажных, грунтовых или водопроводных труб или грунтовых вод с внешней на внутреннюю поверхность через фундаментную стену,

ф. Известь, которая используется в строительном растворе, уступает место в процессе старения, образуя полости, а иногда эти полости увеличиваются, обеспечивая доступ к большим крысам, которых обычно называют грызунами.

г. Движение при землетрясении,

ч. Повторное понижение и повышение уровня грунтовых вод,

и. Вибрация, вызываемая почвой при любой деятельности в окрестностях,

Дж. Обеспечивает меньшую глубину фундамента, чем требуется согласно формуле Ренкина для минимальной глубины фундамента, и

к. Посадка деревьев возле дома. Корни этих деревьев поглощают влагу из почвы и делают ее восприимчивой к оседанию. Корни входят в кладку фундамента и вызывают в ней трещины, приводящие к оседанию фундамента.Деревья не следует сажать на расстоянии ожидаемой высоты дерева от конструкции.

Фундамент ростверка :

Фундамент ростверка - это особый тип изолированного фундамента, который обычно используется для сильно нагруженных стоек, особенно в тех местах, где несущая способность грунта низкая. Глубина фундамента ограничена от 1,0 м до 1,5 м.

Нагрузка колонны или стойки распределяется или распределяется по большей площади с помощью слоев или ярусов балок, каждый ярус размещается под прямым углом к ​​следующему ярусу.Весь фундамент с балками залит бетоном с достаточным покрытием со всех сторон.

Фундаменты ростверков бывают двух видов по материалам, из которых они изготовлены:

а. Фундамент стальной ростверк,

г. Фундамент деревянный ростверк.

Под стенами можно использовать фундамент из деревянных ростверков.

Из характера конструкции очевидно, что фундамент из стального ростверка, если он построен правильно и нагрузка распределяется на почву внизу, находится в пределах безопасной несущей способности почвы, фундамент требует очень небольшого ухода.Деревянные ростверки не заделываются в бетон и остаются в контакте с почвой и водой.

Однако, если древесина не выдержана и не обработана должным образом, она будет подвержена преждевременному гниению, требуя замены и обновления. В настоящее время фундаменты деревянных ростверков устаревают из-за отсутствия древесины и непомерно высокой стоимости.

Проходка фундамента:

Ремонт из-за провала фундамента - редкость. Однако на практике такие случаи встречаются.После установления причины неисправности и в соответствии с характером и типом конструкции в каждом конкретном случае следует выбирать способ ремонта.

Профилактические меры против растительности:

Растительность важна для жизни человека. Следовательно, посадка новой растительности и ее поддержание имеют важное значение. Но иногда растительность создает опасность для строений. Удаление растительности также вызывает не только загрязнение окружающей среды, но и наносит вред строящимся сооружениям.

и. Когда здание строится на усаживающейся почве, деревья, особенно быстрорастущие, не следует выращивать на расстоянии от предполагаемой высоты дерева.

ii. Если рядом со старым зданием, на некотором расстоянии от него, есть старые деревья, их не следует удалять сразу за одну операцию. Если удаление деревьев неизбежно, это нужно делать поэтапно.

iii. Если участок с усаживающейся почвой был недавно разработан для строительства зданий путем расчистки существующих деревьев и растительности, строительные работы не следует начинать до тех пор, пока почва, высушенная корнями деревьев, не нормализуется по содержанию влаги.

Обследование существующего фундамента с целью проверки его возможностей и способов его усиления при необходимости :

Иногда возникает необходимость осмотреть фундамент существующего здания, чтобы проверить, безопасен ли он или будет ли безопасным добавление одного или нескольких этажей к существующей конструкции.

Сечение фундамента должно быть определено либо путем получения его из чертежа «как построено», либо, в случае его отсутствия, путем обнажения фундамента путем выемки грунта по бокам и проведения измерений.

Следующим шагом будет определение несущей способности грунта вблизи фундамента и на уровне основания фундамента с учетом перекрывающего грунта.

Необходимо рассчитать статическую и временную нагрузку на фундамент, исходящую от существующей конструкции, включая фундамент. Оцениваемую таким образом интенсивность давления на грунт под фундаментом следует сравнивать с безопасной несущей способностью грунта.

Если интенсивность давления меньше допустимой несущей способности, фундамент может выдерживать дополнительную нагрузку до тех пор, пока интенсивность давления не останется в пределах безопасной несущей способности.

Теперь рассчитывается нагрузка дополнительного перекрытия, предлагаемого к добавлению, и проверяется сечение существующих несущих стен с учетом снижения прочности из-за старения конструкции. Если секция стены признана безопасной и фундамент также признан безопасным, а интенсивность давления на грунт под фундаментом находится в допустимых пределах, можно построить предлагаемый дополнительный пол.

Однако, если фундамент окажется несоответствующим, его необходимо укрепить путем расширения основания фундамента с учетом степени развития нижнего баллона давления.Расширение основания непросто, поскольку добавление бетона по бокам основания не сделало бы его монолитным с существующим основанием.

В таком случае решением было бы обеспечить новую основу требуемой ширины и толщины, предпочтительно RCC, чуть ниже существующей. В качестве альтернативы фундамент можно снести на уровне, на котором несущая способность грунта будет выше, и построить полностью новый фундамент.

В обоих случаях существующий фундамент должен быть освобожден от нагрузки надстройки, так как его придется снести.Это может быть сделано путем подколотки, то есть путем продевания балок (игл) через стену над фундаментом. Таким образом, вся нагрузка на конструкцию будет передаваться на вставленные балки и передаваться на грунт через опоры столбов балок или свай.

Когда нагрузка существующей конструкции будет успешно перенесена, существующий фундамент откроется внизу, а новый фундамент будет уложен сегментами. В качестве альтернативы, весь фундамент придется снести, заложить новый фундамент на желаемой глубине и построить стену, чтобы соединить существующую стену.

Пример 2.1 :

В двухэтажном каменном доме предлагается надстроить дополнительный этаж. Как бы вы проверили, безопасен ли существующий фундамент для дополнительного этажа? Могут быть приняты подходящие данные для существующей ширины фундамента, давления грунта, нагрузки и т. Д.

Предлагаемый разрез двухэтажного дома показан на рис. 2.9. Вес фундамента на грунте:

Масса Р.C. Плита = 0,10 x 1 x 1 x 2, 400 = 240 кг / м 2

Вес заполнения или отделки = 0,025 x1 x 1 x 2300 = 58 кг / м 2

Вес штукатурки потолка = 0,006 x 1 x 1 x 2300 = 14 кг / м 2

Известковое покрытие на крыше = 0,10 x 1 x 2000 = 200 кг / м 2

Общая нагрузка от полов и крыши = 2 × 240 + 1 × 58 + 2 × 14 + 200 + 200 + 150 = 1116 кг / м 2

Поскольку пролет составляет 3000 мм, нагрузка на стену от перекрытий и крыши будет составлять половину пролета = 0.5 x 3,0 x 1,116 = 1,674 кг / м

Общий вес на земле от существующего фундамента = 3,720 + 476 + 1,674 - 5,870 кг / м

Требуемая ширина фундамента = 5 870/10 000 = 0,5870 м или 600 мм.

Существующее фундаментное основание шириной 600 мм было в порядке. Вес дополнительного этажа с учетом высоты этажа 3,0 м и толщины плиты, известковой террасы и т. Д. Такой же, как у существующего

.

Вес стены = 1 x 3,0 x 0,25 x 1,0 x 1,920 = 1440 кг / м

Статическая нагрузка Р.C.C. штукатурка кровли, пола и потолка = 1 x1,5 × 1 x (240 + 58 + 14) = 468 кг / м 2

Динамическая нагрузка 1 x1,5 × 200 = 300 кг / м

Общая дополнительная нагрузка = 1,440 + 468 + 300 = 2208 кг / м

Общая нагрузка на фундамент с дополнительной нагрузкой = 5870 + 2208 = 8,078 кг / м

Ширина, необходимая для фундамента = 8,078 / 10,000 = 0,8078 м или 808 мм

Существующее основание шириной 600 мм будет небезопасным. Обеспечить ширину фундамента 900 мм.

Основание шириной 900 мм и толщиной 200 мм из R.C.C. будет предоставлен в нижней части существующей базы.

Нагрузка на почву будет увеличена на, 1 x 0,9 x 0,2 x 1 x 2400 = 432 кг / м

Общая нагрузка составит 8,078 + 432 = 8,510 кг / м

Требуемая ширина фундамента = 8,510 / 10,000 = 0,851 м или 851 мм

Предоставленная база 900 мм безопасна.

Проверка глубины фундамента:

По формуле Ренкина минимальная требуемая глубина

Предусмотренная глубина фундамента = 3 x 0.15 + 0,20 = 650 мм, сейф. Новое основание будет расположено под существующим, как показано на эскизе.

Если при проверке будет обнаружено, что существующее цементобетонное основание в плохом состоянии, оно будет снесено и удалено, а зазор будет заполнен кирпичной кладкой с цементным раствором 1: 4 того же размера после укладки нового R.C.C. основание.

Как рассчитать фундаментную балку

Расчет конструкций зданий и инфраструктур часто выполняется с использованием моделей, которые в упрощенном виде представляют ограничения в основании конструкции.Даже во многих случаях конструкция привязана к основанию с помощью жесткого фиксатора .

Однако этот подход не позволяет анализировать фактическое напряженное состояние фундаментов, а в некоторых случаях также может привести к неправильной оценке реакции конструкции надземных конструкций. Использование пружинного ограничителя может быть эффективным способом преодоления этих проблем и получения более точного прогноза поведения конструкции.

Основные преимущества использования пружинных ограничителей при моделировании конструкций

Моделирование опор фундамента с пружинными ограничителями дает несколько преимуществ.Среди них можно выделить три основных преимущества:

описание реалистичных ограничений

У вас есть возможность выбрать жесткость пружины в зависимости от типа грунта основания. Кроме того, можно назначить пружины с разной жесткостью в разных частях граничной зоны. Наконец, вы можете определить ограничения пружины вращения, которые полезны, например, для моделирования вращения цоколя у основания колонны.

улучшенная точность модели

Использование пружинных ограничений позволяет оценить правильный размер пиков деформации и их положение.Кроме того, он позволяет правильно рассчитать силы, действующие на фундаментные конструкции, и, следовательно, их правильный размер. Не менее важно, что вы можете учесть взаимодействие грунт-конструкция и получить реалистичный отклик надземных конструкций.

выше Конструктивная надежность

Можно проанализировать реакцию конструкции, оценив различные значения жесткости грунта и элементов фундамента, получив огибающие действующие силы. Таким образом можно учесть возможные погрешности модели из-за неопределенности в знании типа почвы и его изменчивости.

Моделирование фундаментов в виде балок Винклера

Модель Winkler основана на предположении, что почва в общей точке деформируется пропорционально действующей на нее нормальной силе. Деформация не зависит от деформации других точек и линейно зависит от приложенной силы.

Константа пропорциональности, называемая константой почвы , является физической характеристикой почвы и должна измеряться на месте.

Тип грунта [МПа / мм]
Песок 0.02 ÷ 0,03
Глина 0,08 ÷ 0,12
Гравий 0,10 ÷ 0,30
Константа жесткости грунта

Модель Винклера особенно полезна для моделирования поведения упругих фундаментных балок, часто используемых в качестве фундаментных конструкций в случаях, когда фундаментный цоколь не предлагается. Если фундаментные балки рассчитываются с учетом колонны как жестких ограничений и давления грунта как распределенной нагрузки, полученные изгибающие моменты и поперечные силы обычно приводят к завышению размеров фундаментных балок.

Более точные результаты можно получить за счет использования упругих пружинных ограничителей на основе константы грунта Винклера. На рисунке ниже представлено схематическое изображение фундамента из балки Винклера. Жесткость пружины - это постоянная почвы, умноженная на ширину балки.

Схема фонда Винклера

Расчет фундаментной балки с грунтовой опорой Винклера

Здесь мы показываем пример расчета фундаментной балки с использованием грунтовых опор Винклера.Изучаемая система представлена ​​на рисунке ниже. Балка подвергается распределенному воздействию из-за статических нагрузок. Кроме того, колонны оказывают сосредоточенное действие сдвига и изгибающие моменты на некоторых участках балки. Пример взят из работы Colajanni et al. [1].

Описание исследуемой фундаментной балки

Модель построена и решена с использованием WeStatiX . Если вы хотите узнать, как создать модель балки Винклера, ознакомьтесь с этим и другими примерами и учебным пособием.

После моделирования геометрии балки были приложены распределенные и узловые нагрузки. Опора Винклера была вставлена ​​путем применения ограничений упругих элементов. При этом, как только была выполнена дискретизация балки, код применял узловое ограничение с жесткостью в узлах балки. Диаграммы значимых результатов показаны ниже:

В частности, диаграмма вертикальных перемещений:

Вертикальные смещения фундаментной балки

Можно видеть, что вертикальное смещение не является постоянным, но представляет собой пики, интенсивность которых может быть точно оценена с использованием этой стратегии моделирования.

Диаграмма поперечных сил:

Диаграмма действия на сдвиг фундаментной балки

Диаграмма изгибающего момента:

Диаграмма изгибающего момента фундаментной балки

Зная точное распределение усилий сдвига и изгиба в балке, принимаются правильные конструктивные решения и можно избежать ненужного завышения размеров. Кроме того, можно выполнить несколько расчетов для оценки реакции конструкции с учетом неопределенности в жесткости грунта, чтобы получить диапазон значений воздействия для фундаментной балки.

Полученные результаты согласуются с аналитическими решениями, представленными в [1]. Вы можете проверить точность решения WeStatiX , взглянув на валидационный тест поддержки Winkler.

В WeStatiX вы можете найти другие применения эластичных удерживающих устройств! Например, вы хотите научиться моделировать глубокие фундаменты на упругих опорах или промышленные полы из фибробетона? Вы можете найти эти и другие приложения по адресу WeStatiX .

Riferimenti

[1] Коладжанни П., Фальсоне Г., Рекуперо А., Упрощенная формулировка решения для балок на основе Винклера, допускающая разрывы из-за нагрузок и ограничений , Международный журнал инженерного образования, 25, 1, 75 - 83, ( 2009 г.).

Расчет нагрузок при проектировании колонн и фундаментов | Структурный дизайн

Как рассчитать общие нагрузки на колонну и соответствующее основание?

Эта статья написана по просьбе моих читателей.Студенты-инженеры обычно путаются, когда дело доходит до расчета нагрузок для конструкции колонн и опор. Ручной процесс прост.

Виды нагрузок на колонну
  1. Собственный вес колонны x Этажность
  2. Собственная масса балок на погонный метр
  3. Нагрузка на стены на погонный метр
  4. Общая нагрузка на плиту (статическая нагрузка + динамическая нагрузка + собственный вес)

Колонны также подвергаются изгибающим моментам, которые необходимо учитывать при окончательном проектировании.Лучший способ спроектировать хорошую конструкцию - использовать передовое программное обеспечение для проектирования конструкций, такое как ETABS или STAAD Pro. Эти инструменты намного опережают ручную методологию проектирования конструкций и настоятельно рекомендуются.

В профессиональной практике мы используем несколько основных допущений при расчетах нагрузок на конструкции.

Вы можете нанять меня для решения ваших задач по проектированию конструкций. Свяжитесь со мной.

Для колонн

Собственный вес бетона составляет около 2400 кг на кубический метр, что эквивалентно 240 кН.Собственный вес стали составляет около 8000 кг на кубический метр. Даже если предположить, что большая колонна размером 230 мм x 600 мм с 1% стали и стандартной высотой 3 метра, собственный вес колонны составляет около 1000 кг на пол, что эквивалентно 10 кН. Поэтому в своих расчетах я предполагаю, что собственный вес колонны составляет от 10 до 15 кН на пол.

Для балок

Расчеты, аналогичные приведенным выше. Я предполагаю, что каждый метр балки имеет размеры 230 мм x 450 мм, исключая толщину плиты.Таким образом, собственный вес может составлять около 2,5 кН на погонный метр.

Для стен

Плотность кирпича колеблется от 1500 до 2000 кг на кубический метр. Для стены толщиной 6 дюймов, высотой 3 метра и длиной 1 метр, мы можем рассчитать нагрузку на погонный метр, равную 0,150 x 1 x 3 x 2000 = 900 кг, что эквивалентно 9 кН / метр. С помощью этой методики можно рассчитать нагрузку на погонный метр для любого типа кирпича.

Для блоков из автоклавного газобетона, таких как Aerocon или Siporex, вес на кубический метр составляет от 550 до 700 кг на кубический метр.При использовании этих блоков для строительства нагрузка на стену на погонный метр может составлять всего 4 кН / метр , что может привести к значительному снижению стоимости строительства.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *