Как правильно рассчитать фундамент
- Глубина заложения фундамента
- Расчёт ленточных фундаментов по формулам
- Нагрузки и воздействия
- Определение ширины подошвы
- Расчёт ленточных фундаментов по графику
Фундаменты по своим способностям сопротивляться нагрузкам можно подразделить на жёсткие и гибкие. Конструкции из бутобетона и бетона относятся к жёстким. Они отлично сопротивляются сжатию и плохо работают при растяжении и извиве.
Фундаменты из железобетона имеют снутри конструкции арматуру. Она принимает растягивающие и изгибающие усилия, потому железобетон применим для гибких частей.
Принципиально! Непременное условие расчёта всех фундаментов — это наличие результатов геологических и топографических изысканий в месте строительства.
Здание и грунтовое основание в расчёте рассматриваются как работающие вместе. Неблагоприятное воздействие причин среды тоже может изменять грунтовое основание. К примеру, температура оказывает влияние на характеристики набухающих и пучинистых, а вода может поменять структуру просадочных и засолённых грунтов.
Уровень расположения воды в грунте, его вероятное изменение, хим состав воды тоже определяют выбор материала, конструкции и метода строительства фундамента. Все эти данные указываются в отчёте изысканий.
Глубина заложения фундамента
При определении уровня расположения подошвы фундамента учитывается последующее:
- конструкция строения и его предназначение;
- наличие примыкающих сооружений и отметка низа их фундаментов;
- характеристики грунтов;
- грунтовые воды и изменение их положения;
- глубина вымерзания грунта;
- неблагоприятное воздействие среды;
Отметка низа фундамента принимается не зависимо от уровня вымерзания грунта, если основанием является непучинистый грунт, и здание отапливается в зимний период. Также, если исследования и расчёты демонстрируют, что не происходит деформаций, нарушающих крепкость всего строения, при повторяющемся замерзании и оттаивании грунта.
Фундамент отапливаемых помещений под внешние стенки закладывается на глубину больше расчётного значения глубины замерзания грунта, если основанием для их является пучинистый грунт.
Расчётное значение этой глубины находится по формуле:
df = kh*dfn, где
- kh — коэффициент термического режима в здании;
- dfn — нормативная глубина замерзания грунта.
Для построек, которые не отапливаются в зимний период kh=1,1; для отапливаемых kh принимается по таблице.
| Тип сооружения | Температура воздуха в примыкающем помещении | ||||
| 0 | 5 | 10 | 15 | 20 и поболее | |
| Полы по грунту | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 |
| Полы по лагам | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
| Полы по утеплённому перекрытию | 1,0 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
| Здание с подвалом | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
Нормативная величина dfn принимается как средняя величина наибольших каждогодних сезонных глубин вымерзания за 10 лет.
Данную величину можно высчитать по формуле:
Mt- безразмерное число, равное сумме абсолютных значений температур ниже нуля зимой в определенном районе. Его находят в СП 131.13330.2012.
d0 принимается:
- 0,23 — глины и суглинки;
- 0,28 — пылеватые и тонкодисперсные пески ;
- 0,3 — крупнозернистые и среднезернистые пески;
- 0,34 — крупнообломочные грунты.
К пучинистым относятся грунты:
- глиносодержащие;
- тонкодисперсные и пылеватые пески;
- крупнообломочные с глинисто-пылеватыми включениями.
Расчёт ленточных фундаментов по формулам
Расчёт фундаментов построек делается по 2-м группам предельных состояний:
- несущей возможности — 1-ая группа;
- деформациям — 2-ая группа.
1-ое предельное состояние подразумевает полную невозможность эксплуатировать здание. 2-ое — это, когда обычная эксплуатация затруднена. Расчёт производится для определения хороших размеров конструкции фундамента.
Нагрузки и воздействия
Нормативная нагрузка, умноженная на коэффициент надёжности (перегрузки) — γf, даёт значение расчётной.
| Конструкция | Коэфициент надежности γf |
| Железные | 1,05 |
| Бетонные, плотность >1600 кг/м3 | 1,10 |
| Железобетонные, каменные, армокаменные, древесные, плотность <1600 кг/м3: | |
| промышленного производства – | 1,2 |
| на стройплощадке – | 1,3 |
| Грунты | |
| природные | 1,1 |
| насыпные | 1,15 |
Для снеговой и ветровой нагрузки γf = 1,4, для температурного деяния γf = 1,1.
По количеству времени деяния нагрузки разбиты на неизменные и временные. Во время строительства, также эксплуатации неизменные нагрузки действуют без перерывов. К ним относятся вес всех конструкций строения и вес грунта. Временные нагрузки делятся на:
- долгого деяния (временно располагаемое оборудование, складирование материалов и деталей какого-нибудь производства, вес людей и животных, навесные и мостовые краны);
- краткосрочного деяния (снеговые, ветровые, гололёдные, пуско-наладочное и ремонтное оборудование, люди и т. д.);
- особенного деяния (от взрыва, чрезвычайных происшествий, поломки оборудования, конфигурации структуры основания, и т. д.).
При расчёте употребляется сочетание нагрузок:
- Главные — неизменные + долгого деяния + краткосрочного деяния.
- Особенные — неизменного деяния + долгого + краткосрочного + одна особенного деяния.
Рассчитывая основания по деформациям, употребляется основное сочетание нагрузок. На крепкость в расчёте тоже берётся основное сочетание, но, если имеются особенные нагрузки, расчёт ведётся на особенное сочетание. Для определённого вида сочетания нагрузок в расчёте учитываются понижающие коэффициенты сочетания — ψ.
В итоге выбирается более опасное сочетание нагрузок. Для жилых построек с жёсткой схемой конструкции нагрузка на фундамент состоит из веса:
- Неизменные нагрузки:
- Стенки, междуэтажные перекрытия, подвальное перекрытие (при наличии).
- Фундамент и вес на его уступах грунта.
- Временные нагрузки:
- Снег.
Умеренно распределённую нормативную нагрузку для жилых домов можно принять по СНиП — 1,5 кПа (коэффициент перегрузки — γf = 1,3).
Определение ширины подошвы
Фундаменты жилых построек с жёсткой схемой конструкции рассчитываются как центрально сжатые. Они устраиваются симметрично относительно стенки этажа либо подвала. Расчёт делается исходя из условия предельного равновесия всех сил, влияющих на фундамент.
F — полная нагрузка на фундамент, h — глубина фундамента b — ширина подошвы фундамента
Чтоб сделать подготовительный расчёт, можно использовать значение R0 по нижеприведённым таблицам.
| Грунт | Плотность грунта, кг/см2 | Угол внутреннего трения | Модуль деформации Е, кг/см2 | Объёмный вес γ, т/м3 | |
| плотные | средней плотности | ||||
| Пески большие | 4,5 | 3,5 | 36-41 | 2000-500 | 1,75-1,85 |
| Пески средней крупности | 3,5 | 2,5 | 33-38 | 500-300 | 1,6-1,9 |
| Пески маленькие: | 30-36 | 400-250 | |||
| - маловлажные | 3,0 | 2,0 | 1,6-1,9 | ||
| - насыщенные водой | 2,5 | 1,5 | 1,8-1,9 | ||
| Пески пылеватые: | 28-34 | 250-125 | 1,8-2,0 | ||
| - маловлажные | 2,5 | 2,0 | |||
| - мокроватые | 2,0 | 1,5 | |||
| - водонасыщенные | 1,5 | 1,0 |
| Грунт | Коэффициент пористости | Смесь грунта в кг/см2 | Угол внутреннего трения | Модуль деформации Е, кг/см2 | Объёмный вес γ, т/м3 | |
| плотный | пластичный | |||||
| Супеси | 0,5 | 3,0 | 3,0 | 18-28 | 200-125 | 1,7-1,95 |
| 0,7 | 2,5 | 2,0 | 1,5-1,85 | |||
| Суглинки | 0,5 | 3,0 | 2,5 | 12-25 | 250-80 | 1,8-1,95 |
| 0,7 | 2,5 | 1,8 | 1,75-1,9 | |||
| 1,0 | 2,0 | 1,0 | 1,7-1,8 | |||
| Глины | 0,5 | 6,0 | 4,0 | 30-36 | 400-250 | 1,9-2,0 |
| 0,6 | 5,0 | 3,0 | 1,9-2,0 | |||
| 0,8 | 3,0 | 2,0 | 1,8-1,9 | |||
| 1,1 | 2,5 | 1,0 | 1,7-1,8 |
Для сплошного ленточного фундамента ширина подошвы определяется:
- F — нагрузка, действующая на высшую часть фундамента;
- R0 — сопротивление грунта, которое взято из таблиц;
- γmt- усреднённый удельный вес фундамента и грунта на его обрезах;
- h — высота фундамента.
Для примера определим ширину подошвы сплошного ленточного фундамента с жёсткой схемой при последующих данных:
- F = 255 кН;
- R0 = 250 кПа — для суглинка с коэффициентом пористости 0,7;
- Глубина заложения — 1,8 м, высота h = 2,0 м. Материал фундамента — бетон М 200, γmt=2,0 кг/м3.
При глубине наименее 1,5 м применяется коэффициент m.
| Глубина заложения h | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,1 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
| Коэффициент m | 0,97 | 0,93 | 0,90 | 0,87 | 0,83 | 0,80 | 0,77 | 0,73 | 0,70 |
Нужная ширина подошвы выходит:
Дальше уточняем R0 для глубины подошвы фундамента наименее 2,0 м по формуле:
R= R0*[1 + k1 (b — b0) / b0]*(d + d0)/2d0;
- k1 — для глин, суглинков, супесей и пылеватых песков — 0,05; для больших песков и крупнообломочных грунтов — 0,125.
- b и d — ширина и глубина заложения фундамента
- b0 и d0 — значения ширины и глубины, принятые в таблицах
R = 2502[1 + 0,05 (1,2 — 1) / 1]2(1,8 + 2)/222 = 240 кПа
Уточняем ширину подошвы фундамента
Чтоб получить более четкие данные, рассчитывается расчётное значение сопротивления грунта по данным изысканий.
Расчёт ленточных фундаментов по графику
График расчёта сплошных ленточных фундаментов под внешние кирпичные стенки
| H | 390 | 360 | 330 | 270 |
| k1 | 1,04 | 1,00 | 0,96 | 0,90 |
| ω | 0,0 | 5% | 10% | 15% | 20% | 25% | 30% |
| k2 | 1,07 | 1,04 | 1,02 | 1,00 | 0,98 | 0,96 | 0,93 |
| Р | 0,00 | 300 | 600 | 900 | 1200 | 1500 | 1800 | 2100 |
| k3 | 0,76 | 0,81 | 0,86 | 0,90 | 0,95 | 1,00 | 1,05 | 1,10 |
График расчёта сплошных ленточных фундаментов под внутренние стенки
| H | 390 | 360 | 330 | 270 |
| k1 | 1,04 | 1,00 | 0,96 | 0,90 |
| Р | 0,00 | 500 | 1000 | 1500 | 2000 | 2500 | 3000 | 3500 |
| k3 | 0,52 | 0,62 | 0,72 | 0,82 | 0,91 | 1,00 | 1,09 | 1,18 |
По графику, предназначенному для построек штатского предназначения с кирпичными стенками, расчёт делается по данным R и количеству этажей. Отысканная ширина подошвы множится на поправочные коэффициенты к1, к2, к3:
- к1 — учитывает высоту этажа;
- к2 — отношение площади окон к площади стенки в %;
- к3 — нагрузка, которую передаёт перекрытие 1-го этажа.
Найти при помощи графика ширину подошвы можно только, если толщина стенки, обозначенная на графике совпадает с принимаемой шириной кирпичной кладки.
Для примера найдём ширину подошвы фундамента внешней кирпичной стенки шириной 77 см дома в три этажа (с подвалом). При всем этом R = 2,0 кг/см2; Н = 3,0 м; Р = 1800 кг/пог. м. По графику находим, что ширина подошвы составляет b’ = 110 см; b = 11020,9821,5 = 113 см.
Все приведённые таблицы и графики имеют приблизительный нрав. Более четкий расчёт делается спецами на базе исследовательских работ грунта (полевых и лабораторных) на площадке строительства.
Держатель для картин Command большой
Держатель для картин Command поможет зафиксировать раму на стенке без гвоздиков и шурупов. Выдерживает нагрузку до 0,23 кг. Наибольший размер фиксируемой картины — 60 × 90 см. В набор заходит пластиковое удерживающее устройство и клейкие полосы.
Держатель белоснежного цвета, имеет прямоугольную форму и размер 55,88 × 8,534 мм. Плоски позволяют закрепить его на любом гладком основании: окрашенной стенке, кафеле, стекле, лакированном дереве. Не рекомендуется приклеивать на легкоповреждаемую либо шероховатую поверхность.
Преимущества
- Зубцы в высшей части держателя фиксируют картину в подходящем положении.
- Клейкие полосы не портят внешний облик основания и не оставляют следов клея.
- По мере надобности держатель просто снимается — язычки полосок необходимо просто потянуть параллельно стенке.
Страна производства — Мексика.