- Войти
- Регистрация
Розрахунок стрічкового монолітного фундаменту. Розрахунок стрічкового фундаменту
Розрахунок стрічкового фундаменту
Довідка
Введіть потрібні розміри в міліметрах
X - Ширина фундаментуY - база довжиниA - Товщина фундаментуH - Висота фундаментуC - Відстань до осі перемичку
A - Товщина фундаментуH - Висота фундаментуS - крок між підключеньG - Горизонтальні рядкиV - Вертикальні пруткиZ - Підключення стрижнів
Необхідну кількість цементу для виготовлення одного кубічного метра бетону різне в кожному конкретному випадку.Це залежить від марки цементу, бажаної марки одержуваного бетону, розмірів і пропорцій наповнювачів. Зазначається у мішках.
Не варто повторювати, наскільки важливо при проектуванні будинку розрахувати кількість будівельних матеріалів для фундаменту будинку. Адже вартість монолітного фундаменту доходить до третини вартості будинку.
Даний сервіс полегшить планування і розрахунок фундаменту будинку. Допоможе розрахувати кількість бетону, арматури, дощок опалубки для пристрою стрічкового фундаменту.
Що можна дізнатися:
Площа підстави фундаменту (наприклад, для визначення кількості гідроізоляції, щоб накрити готовий фундамент) Кількість бетону для фундаменту і плит перекриття або заливання підлоги підвалу (от буде весело, коли з-за елементарної помилки в множенні не вистачить бетону) Арматура - кількість арматури, автоматичний розрахунок її ваги, виходячи з її довжини та діаметру Площа опалубки і кількість пиломатеріалу в кубометрах і в штуках Площа всіх поверхонь (для розрахунку гідроізоляції фундаменту) і бічних поверхонь і підстави Долучення розрахунок вартості будматеріалів фундаменту.
Так само програма намалює креслення фундаменту. Сподіваюся, що сервіс буде корисний тим, хто будує фундамент своїми руками і фахівцям-будівельникам.
Склад бетону
Пропорції і кількість цементу, піску і щебеню для приготування бетону за замовчуванням дані довідково, як рекомендують виробники цементу. Так само як і ціна на цемент, пісок, щебінь.Однак, готової бетонної це сильно залежить від розміру часток щебеню або гравію, марки цементу, його свіжості та умови зберігання. Відомо, що під час тривалого зберігання цемент втрачає свої властивості і якість цементу з підвищеною вологістю погіршуватися швидше.
Зверніть увагу, що вартість піску і щебеню вказується у програмі за 1 тонну. Постачальники ж оголошують ціну за кубічний метр піску, щебеню або гравію.
Питома вага піску залежить від його походження. Наприклад, річковий пісок є важче кар'єрного. 1 кубічний метр піску важить 1200-1700 кг, в середньому - 1500 кг.
З гравієм і щебенем складніше. За різними джерелами вага 1 кубічного метра від 1200 до 2500 кг в залежності від розмірів. Найважче - більш дрібний.
Так що перераховувати ціну за тонну піску і щебеню вам доведеться самостійно або уточнювати у продавців.
Однак розрахунок все ж допоможе дізнатися орієнтовні витрати на будівельні матеріали для заливки фундаменту. Не забудьте ще дріт для в'язки арматури, цвяхи або саморізи для опалубки, доставку будівельних матеріалів, витрати на земляні та будівельні роботи.
www.zhitov.ru
Розрахунок стрічкового монолітного фундаменту
3.1 Вихідні дані
Згідно з інженерно-геологічними вишукуваннями, майданчик будівництва складен:
- чорнозем, потужністю 0,3…0,4 м;
- супесь із чорноземом, потужністю 0,3…0,4 м;
- супесь пластична, без великих мінеральних включень, непросадна
потужністю 3,3…3,4 м;
- глина тугопластична, непросадна, що ненабухає
потужністю 2,0…2,1 м;
- супесь текучепластична, непросадна, що ненабухаєя
потужністю 3,4…3,5 м;
- пісок дрібний, середньої щільності, насичений водою,
потужністю 5,4…5,5 м;
Табл. 3.1
Фізичні характеристики зразків ґрунтів, узятих зі шпар.
| Номер | Глиби- на від-бору, м | Щільність г/см3 | Вологість % | Зміст часток розміром мм. | |||||||
| Образ ґрунт | Сква- жи-ни | | s | W | WL | Wp | 2 | 2-0,5 | 0,5- 0,25 | 0,25-0,1 | |
| 1 2 3 4 | 1 1 2 2 | 2,50 5,00 7,00 11,00 | 1,93 1,92 2,18 2,00 | 2,70 2,74 2,67 2,66 | 23,0 36,0 15,5 25,0 | 30,0 53,0 16,0 0 | 18,0 30,0 10,0 0 | 0 0 0 1,0 | 0,1 0,5 1,0 14,0 | 0,9 0,5 8,0 21,0 | 20,0 2,0 8,0 40,0 |
Зразки ґрунту: 1- - супесь пластична, без великих мінеральних включень, непросадна; 2- глина тугопластична, непросадна, що ненабухає; 3- супесь текучепластична, непросадна, що ненабухаєя; 4- пісок дрібний, середньої щільності, насичений водою.
Табл. 3.2
Розрахункові й нормативні характеристики ґрунтів.
| N n/n | Найменування ґрунту | Ip, % | ІL | d | n | е | Sr | Iss | Сn, кПа | n гради | E, МПа | Ro, кПа |
| 1 | Супесь | 3 | 1 | 1,65 | 0,32 | 0,79 | 0,86 | 0,68 | 24,5 | 12 | 3,7 | - |
| 2 | Глина | 23 | 0,26 | 1,4 | 0,49 | 0,94 | 1,05 | 0,26 | 37,6 | 14,2 | 6,93 | 244,6 |
| 3 | Супесь | 6 | 0,92 | 1,89 | 0,29 | 0,42 | 0,99 | 0,006 | - | 10 | 15,0 | 300 |
| 4 | Пісок | - | - | 1,6 | 0,4 | 0,66 | 1,0 | - | 1,8 | 31,6 | 27 | 200 |
Табл. 3.3
studfiles.net
4.2. Розрахунок гнучкого стрічкового фундаменту
Як уже підкреслювалось, за сучасних умов будівництва широко використовують гнучкі фундаменти з монолітного залізобетону. За своєю конструкцією вони можуть бути повністю монолітними або комбінованими (рис. 24).
Прийняття тієї чи іншої конструктивної схеми гнучких фундаментів обґрунтовується наявністю підвальної частини будівлі та можливістю використання збірних стінових блоків (останні доцільні, коли маємо перекриття із збірних плит чи панелей).
Рис. 24. Можливі конструктивні схеми гнучких фундаментів:
монолітні: а – безпідвальна будівля, б – підвальна будівля;
комбіновані: в – 1 – монолітний залізобетон, 2 – збірні стінові фундаментні блоки
Порядок розрахунку, що викладений в п.п. 3.1…3.4, є єдиним як для збірних, так і для монолітних фундаментів. Проте, порівняно з розрахунком стрічкових фундаментів із збірних блоків (п.п. 3.5, 3.6), деякі попередні вимоги, що пов’язані із загальною побудовою розрахункових схем, змінюються.
Так, глибина закладання підошви фундаменту призначається за умови d dmin, але попередні розміри за висотою фундаменту можуть не обмежуватися висотою збірних блоків. Висота фундаменту призначається кратною 100 мм. При цьому прив’язка будинку до оточуючої поверхні зберігається як і для варіанту фундаментів із збірних блоків. Товщина фундаментної стіни призначається кратною 50 мм із монолітного залізобетону та 100 мм при використанні збірних стінових блоків. Фундаментна стінка повинна забезпечувати надійне опирання несучих конструкцій будівлі (див. п. 3.4). В звичайній практиці мінімальна товщина фундаментних стін складає 300 мм, хоча за умови міцності їх конструктивна товщина може бути зменшена до 200…250 мм (при забезпеченні умов опирання стінових конструкцій будівлі).
Товщина плити фундаменту мінімально може складати 200 мм (за умови влаштування бетонної підготовки товщиною 50…100 мм). Звичайно для невеликих за шириною стрічкових фундаментів приймають 300 мм. Прийнята товщина плитної частини перевіряється на її продавлювання фундаментною стіною.
Для підвальних приміщень необхідно враховувати, що мінімальне заглиблення фундаменту нижче рівня підлоги підвалу повинно складати 0.5 м (за умови влаштування бетонної підлоги ця величина може бути зменшена так, щоб загальний тиск ґрунту підготовки з конструкцією підлоги не був менше тиску ґрунту засипки з боку ґрунтової підлоги на рівні підошви фундаменту). Для влаштування підлоги необхідно залишати між верхнім обрізом плитної частини та рівнем підлоги не менше 50 мм. Ці вимоги і використовують при призначенні d і d1 для гнучких фундаментів. Проте, при використанні армованої підлоги та забезпеченні достатньої несучої здатності основи за І-м граничним станом величина мінімального заглиблення може бути значно меншою 0.5 м, що підтверджується окремим розрахунком.
Приведені роз’яснення повною мірою відносяться до малозаглиблених та мілкого закладання стрічкових фундаментів. Для заглиблених фундаментів їх конструкція виконується більш складною, так як необхідно додатково сприймати значний горизонтальний тиск оточуючого ґрунту. В цьому випадку для фундаментів неглибокого закладання норми [2] рекомендують враховувати роботу всієї фундаментно-підвальної частини. Такі розрахунки є предметом розгляду при навчанні за спеціалізацією, а в основному курсі детально не розглядаються.
Розглянемо приклад розрахунку стрічкового гнучкого фундаменту під несучу стіну будинку з підвалом.
Вихідні дані: використовуємо вихідні дані з розрахунку збірного стрічкового фундаменту, які приведені в п. 3.6, при тому, що NII = 283.4 кН/м. Його конструкцію приймаємо комбінованою: плитну частину – монолітною залізобетонною, фундаментну стінку – із збірних стінових фундаментних бетонних блоків. При складанні розрахункової схеми фундаменту використаємо приведену на рис. 19 схему як таку, що за умови прив’язки та заглиблення відповідає вимогам конструювання комбінованого фундаменту. Товщину плитної частини фундаменту приймаємо 300 мм.
Примітка. Для студентів, що не мають практичного досвіду з проектування фундаментів, при призначенні товщини фундаментної плити з монолітного залізобетону можна орієнтуватися на конструктивні розміри збірних фундаментних залізобетонних плит (див. додаток 2). Тобто, при очікуваній ширині фундаменту до 1.6 м товщину плити приймаємо 300 мм (в усіх випадках це може бути початкова товщина). При збільшенні b приймаємо спочатку hп = 350 мм зі збільшенням через 50 мм до 500…600 мм.
Розрахункову схему такого перерізу приведено на рис. 25.
Б
ачимо, що розра-хункова схема практично повторює таку ж схему для фундаментів із збірних блоків.
Ширина стрічкового фундаменту при R0 = 225 кПа:
= = 1.60 м.
Уточнюємо величину R за формулою (Е.1) додатку Е норм [2] (див. приклад в п. 3.6: db = 1.9 м, ІІІ = 16.96 кН/м3):
Уточнюємо необхідну ширину підошви фундаменту при R1 = 263.2 кПа:
= 1.32 м.
Проводимо уточнення величини R:
При R = 260.2 кПа маємо уточнене значення b:
= 1.34 м.
Перевіряємо достатність розрахунків за зміною величини b:
.
Приймаємо ширину фунда-ментної плити з урахуванням наявності підвалу зменшеною, тобтоb = 1.30 м (кратною 100 мм). Тут же зауважимо, що при менших величинах b їх розмір можна приймати кратним 50 мм.
Складаємо ескіз перерізу фундаменту (рис. 26) та прово-димо збір навантажень на рівні підошви: а) для другого гранич-ного стану (табл. 31) – для перевірки тиску по підошві фундаменту; б) для першого гра-ничного стану на рівні верхнього обрізу фундаментної плити – для розрахунку на продавлювання (там же). Використаємо вагу стінових блоків з п.3.6.
Таблиця 31
studfiles.net
Розрахунок бетону на стрічковий фундамент
Будівництво будь-якого будинку починається з облаштування фундаменту. Ця частина будови є найголовнішою, бо саме на неї розподіляється навантаження всього ваги будинку. Визначення типу і конструкційних розмірів фундаменту є головним завданням при проектуванні.
Зміст
- Основні моменти
- Визначення типу грунту
- Розрахунок стрічкового фундаменту під будинок. Вага будівлі
- Розрахунок тиску на грунт під підошвою
- Стрічковий фундамент. Розрахунок ширини підошви
- Розрахунок матеріалу стрічкового фундаменту
- Розрахунок стрічкового фундаменту: відео
Основні моменти
Найбільш поширеними типами фундаментів для індивідуального будівництва є:
- Стовпчастий базис являє собою заглиблені монолітні або цегляні стовпи, розташовані під несучими стінами в місцях їх перетину. Перевагою такого фундаменту є його відносно низька вартість, необов’язковий монтаж гідроізоляції, висока надійність. Недоліком конструкції можна назвати той факт, що він застосовний тільки для легких будинків, зроблених з дерева. Для потужних цегельних чи шлакоблочных будинків його застосовувати не можна. Пристрій стовпчастого фундаменту роблять з бетону або цегли. Між стовпами, як правило, споруджують легку стіну, поглиблену на 0,15-0,20 м, яка називається «закладення».
- Монолітний фундамент – найдорожчий і найміцніший тип підстави. Він являє собою монолітну плиту із залізобетону, яка розташовується по всій площі будівлі. Це самий ідеальний варіант при будівництві на смещающихся, сильно стискуваних і рухливих грунтах. На такому фундаменті можна будувати будь-який тип будинку: цегляний, брусовий, або шлакоблочний. Однак, за рахунок високих витрат на земляні роботи і придбання матеріалу, його доцільно застосовувати тільки для невеликих будівель, де він буде виступати в якості підлоги.
- Стрічковий фундамент. Це найпоширеніший вид фундаменту, який застосовується в індивідуальному будівництві. Він являє собою бетонну стрічку по всьому периметру будівлі і під несучими внутрішніми стінами. Для його пристрою застосовують бетонну виливок або готові бетонні блоки. Таку конструкцію застосовують для будь-якого типу будови. На відміну від перших типів, стрічковий фундамент дає можливість будівництва підвалу.
Пристрій фундаменту – справа дуже важка, і без спеціальних знань зробити його практично неможливо. Про те, як провести розрахунок стрічкового фундаменту для будинку і матеріалів на його виготовлення – далі.
Визначення типу грунту
Першим ділом при розрахунку стрічкового фундаменту під будинок необхідно провести аналіз ґрунтів. Саме від цього залежить величина заглиблення фундаменту. Зробити це можна досить просто. Через кожні 2-3 метри необхідно зробити кілька глибоких ям, через зріз стінок яких можна судити про стан і вигляді грунту. На деяких ділянках на відстані декількох метрів складу грунту може бути різний.
Залежно від типу ґрунту і відстані від планувальної відмітки до залягання ґрунтових вод в період промерзання можна розрахувати глибину фундаменту для 1-но та 2-х поверхових будинків.
- Для скельних і напівскельних порід глибина фундаменту може бути будь-який, незалежно від відстані від планувальної відмітки до ґрунтових вод.
- Для великоуламкових грунтів, гравелистих пісків, великих і середніх глибина монтажу фундаменту може бути будь-якою, але не менше 0,5 м. незалежно від відстані до ґрунтових вод.
- Для пучинистих глинистих грунтів, пісків і суглинків глибина траншеї фундаменту повинна бути не менше 0,7 м.
Розрахунок стрічкового фундаменту під будинок. Вага будівлі
Вага конструкції є однією з головних величин для розрахунку стрічкового фундаменту.
Для визначення ваги конструкції беруться до уваги не тільки стіни та елементи даху, а й вікна, самі масивні предмети меблів, дверей, підвісні стельові конструкції, металоконструкції гіпсокартонних перегородок, сам гіпсокартон, зовнішні елементи фасаду (утеплювач, покриття). Природно вважати до кілограма вага будинку не варто, просто краще зробити фундамент з запасом.
Розрахунок конструкції стін виробляють по масі матеріалу, який буде витрачений при їх укладанні. Тут не обійтися без елементарних навичок креслення. Необхідно зробити ескіз будинку, максимально наближений до реального. Обсяг зовнішніх стін і міжкімнатних перегородок обчислюється виходячи з їх площі та товщини. При обчисленні площі необхідно відняти віконні і дверні прорізи. Далі множимо отриману величину на товщину стіни або перегородки і отримуємо її обсяг. Знаючи щільність (питома вага) матеріалу, а її можна взяти з довідкових таблиць СНиП ІІ-3-79, можна обчислити вагу основної конструкції.
При використанні блоків для будівництва, а також стандартних конструкційних елементів (плити перекриття, балки), можна прорахувати їх кількість і помножити на нормативну вагу.
Розрахунок ваги даху проводиться як сума її кроквяної системи і матеріалу перекриття. Якщо з покрівельним матеріалом все більш чи менш зрозуміло, що кроквяну систему обов’язково потрібно перевести в кубічні метри. Потім, виходячи з щільності дерева, розраховується його вагу.
Особливу увагу варто приділити розрахунку ваги снігового покриття. Так як навіть при середній площі покрівлі кількість снігу буде давати істотну навантаження на фундамент.
Розрахункова вага снігового покриву залежить від двох показників:
Наприклад, ви зібралися будувати гараж з односхилим дахом, кут нахилу якої становить 30°. Площа покрівлі складає 36 м2, а спорудження планується в Білгородській області. Для даного регіону нормативне снігове навантаження становить 120 кг/м2. Виходячи з кута нахилу, обчислюємо поправочний коефіцієнт:
- µ = 1-1/(60-25) *(α-25),
де:
- α – кут нахилу даху.
В описуваному випадку коефіцієнт буде дорівнювати:
- µ = 1-(1/(60-25) *(30-25)) = 0,857
Відповідно, помноживши його на нормативне снігове навантаження і площа покрівлі, отримаємо вага снігового покриву.
- 120*0,857*36=3702,24 кг, або 3,7 тонн
Ця величина буде додатково враховуватися до ваги будівлі при розрахунку навантаження на фундамент і на грунт.
Розрахунок корисного навантаження будинку (це всі предмети, які будуть всередині: меблі конструкції сходових маршів тощо) проводиться з запасом. Як правило, ця величина становить 180 кг/м2 всього будинку.
Розрахунок тиску на грунт під підошвою
Розрахувавши вага будівлі з урахуванням конструкційних елементів, ваги снігового покриву, і корисною навантаження, можна обчислити тиск, який буде відчувати грунт під підошвою фундаменту. Для цього весь вага будівлі необхідно розділити на площу підошви і отримаємо тиск будівлі з фундаментом на грунт P (тн/м2).
Стрічковий фундамент. Розрахунок ширини підошви
Кожен тип ґрунту може витримати певний тиск без усадки. Такий показник називається розрахунковим опором грунту R (тн/м2). Для того щоб фундамент служив довго і без проблем, має чітко виконуватися умова: P < R, або тиск будівлі на грунт повинна бути менше опору грунту. При виконанні цієї умови можна стверджувати, що розрахунок виконаний правильно. Показники опору ґрунтів можна знайти в нормативній документації. Для найбільш часто зустрічаються грунтів величини цього показника наступні:
- Суглинки – 10-30 тн/м2.
- Супіски – 30-20 тн/м2.
- Пісок великий – 50-60 тн/м2.
- Гравій – 35-50 тн/м2.
- Галька – 40-60 тн/м2.
Як правило, при розрахунках фундаменту будівлі величину P закладають на 15-20%% менше ніж величина R.
Якщо тиск на ґрунт більше його розрахункового опору, проект фундаменту необхідно переробити у бік розширення площі основи. Проте, варто враховувати, що при збільшенні площі опори вага фундаменту збільшиться.
Розрахунок матеріалу стрічкового фундаменту
Після того як розрахована конфігурація стрічкового фундаменту, необхідно обчислити кількість матеріалу для його приготування.
Для заливки монолітного стрічкового фундаменту використовують:
- Бетон марки 400.
- Арматурний прокат.
- Дерево для опалубки.
Розрахунок бетону на стрічковий фундамент і його компонентів досить простий: досить прорахувати обсяг фундаменту (довжина х висоту х ширину), і знати співвідношення компонентів (цемент, пісок, щебінь) у певній марці бетону. Для марки 400 використовують наступні пропорції 1/3,7/1,9. На 1 м3 бетону витрата цементу буде приблизно 300 кг.
Кількість опалубки вважають в залежності від використовуваної дошки. Необхідно просто розділити висоту фундаменту на ширину дошки і довжину його периметра на довжину дошки. Потім дві знайдені величини перемножити і отримати кількість дощок. Пиломатеріали, правда, вважаються в кубометрах. Тому виходячи з розмірів дощок, необхідно порахувати їх обсяг. Приблизно в одному кубометрі 20 шестиметрових дощок товщиною 40 мм і шириною 150 мм
Для армування фундаменту використовують прути арматурного прокату. Для невеликих будівель на пучинистих грунтах досить арматури ø8 мм Для приватних будинків, як правило, використовують арматуру ø10-12 мм, рідше ø14 мм.
Основне навантаження беруть на себе поздовжні прути, в той час як поперечки використовуються тільки для спорудження каркасу. Відстань між поздовжніми прутами не повинна перевищувати 30 см. Для захисту від корозії арматура повинна бути поміщена всередину бетону на глибину не менше 10 див.
Припустимо, ширина фундаменту = 0,5 м, довжина по периметру – 100 м, висота – 0,6 м. Тоді необхідно буде укласти 6 рядів арматури (два поздовжніх ряди по три прути). Помножимо цю цифру на 100 і отримуємо 600 метрів або 100 прутів арматури ø10 мм
Для поперечних рядів можна використовувати круглий прокат ø8 мм Установлюється він з кроком 50 див. тобто для вищевказаного фундаменту необхідно: 100/0,5Х0,6Х2 = 60 метрів кола або 10 шестиметрових прутків. Розрахунок вартості стрічкового фундаменту проводиться виходячи з ціни матеріалу та його кількості. Для оцінки трудовитрат можна просто подвоїти вартість матеріалів.
Розрахунок стрічкового фундаменту: відео
poradum.com
Збір навантажень на 1 пог. М стрічкового фундаменту
| Номер п/п | Вид навантажень | Формули визначення і розрахункові величини для визначення навантаження на 1 м погонний | NI, кН/м |
| 1 | Навантаження на верхньому обрізі фундаменту NI, кН/м | 2381.2 = | 285.6 |
| 2 | Стінові фундаментні блоки (1 ряд) |
| 7.53 |
| 3 | Ростверк | hгbгm = 0.40.425.01.1 = | 4.4 |
| Всього ΣNI = | 297.5 | ||
Перевіряємо допустимість навантаження на одну палю:
N = 297.51.40 = 431.4 кН < Np = 437.2 кН. Умова виконується.
Розташуємо, як приклад, палі в плані ростверку на ділянці між торцевою та поперечною стінами за осями „1” і „2”, відстань між якими 8.30 м (рис. 37).
Рис. 37. Розташування паль в плані по осі „А” (фрагмент ростверку)
Безумовно, що розміщення паль навіть на ділянці в осях „1”…„2” може бути індивідуальним, але потрібно робити так, щоб крок для всієї стіни був постійним в максимальній кількості і близьким до 
.
При дворядному ростверку використовують розташування паль „одна навпроти одної”, або у шаховому порядку. Останнє дає змогу мати оптимальні розміри стрічкового ростверку. Відстань між рядами паль, що розташовані у шаховому порядку, визначають, виходячи з проектного кроку паль
. На основі цього визначається і ширина ростверку br:
br = 
+ d + 2c,
де 
– розрахункова відстань між рядами паль: 
.
Ця величина приймається з округленням в більшу сторону, кратною 0.05 м.
Схема розташування паль при дворядному стрічковому ростверку наведена на рис. 38.
Рис. 38. Схема розташування паль в дворядному ростверку
При перенесенні конструктивного рішення на робоче креслення прийнятий крок паль може коригуватись, як це робиться при однорядному ростверку.
Стрічкові ростверки виконують із важкого бетону класу В 12.5...В 25. Їх розрахунок за матеріалом для цегляних та крупнопанельних стін будівлі виконують, як для фундаментної монолітної нерозрізної балки, що спирається на окремі опори в місцях розміщення паль [17]. За цим розрахунком визначають поздовжнє та поперечне армування ростверку. Як виняток такий розрахунок студенти при курсовому проектуванні з основ і фундаментів виконують за індивідуальним завданням керівника (викладача).
В пояснювальній записці або на кресленні листа показують розташування всіх паль, дають їх прив’язку до осей та проставляють нумерацію.
6.6. Розрахунок стовпчастих пальових фундаментів
Особливості розрахунку стовпчастих пальових фундаментів розглянемо на спрощеному прикладі.
Потрібно розрахувати необхідну кількість паль та законструювати ростверк під збірну залізобетонну колону перерізом 400400 мм, що передає такі навантаження в рівні верхнього обрізу фундаменту: NI = 2135 кН, МI = 192 кНм, QI = 121 кН.
Положення підошви ростверку (фундаменту) на геологічному перерізі визначають так само, як і для стовпчастого (під колону) фундаменту неглибокого закладання (див. п. 3.3): верхній обріз ростверку приймають на позначці –0.150 м. Висоту ростверку призначають з урахуванням конструкції підколонника та конструкції плитної частини ростверку, для якої повинні виконуватись наступні умови:
а) товщина плити під стаканом повинна бути більшою за 200 мм;
б) товщина консольних виступів, як і для стрічкових ростверків, повинна бути більшою за d + 50 мм.
При глибині стакана 900 мм (вимога по заведенню колони в фундамент за типовим рішенням) та необхідності заведення випусків арматури з палі в тіло ростверку, загальну висоту фундаменту (ростверку) можна прийняти:
h3 = 0.15+0.90 + 0.45 = 1.50 м.
При цьому можна використовувати забивні палі перерізом 300300 мм або 350350 мм.
Наносимо переріз фундаменту на геологічний переріз з урахуванням висотної „прив’язки” будівлі (див., як приклад, рис.32).
Приймаємо тип та геометричні розміри паль, будуємо розрахункову схему та визначаємо несучу здатність одиночної палі, як це показано в розрахунках для стрічкового фундаменту. Як приклад, приймемо, що використані палі С 80.30 з несучою здатністю Fd = 732 кН (в розрахунках використовуються табличні значення R і f). Тоді допустиме стискуюче навантаження на палю (гарантована несуча здатність палі) становить:
522.9 кН.
Визначимо необхідну кількість паль в фундаменті, приймаючи відповідні коефіцієнти k1 = 1.05, ke = 1.0:
4.29 шт.
Приймаємо до подальшого розрахунку 5 паль та розміщуємо їх в плані так, щоб мінімальна відстань між центрально розміщеною палею та палями по кутах ростверку не була меншою за 
= 3d = 30.3 = 0.90 м. З урахуванням цього визначаємо розміри квадратного ростверку в плані:
br = 
r = 
+ d + 2c = 1.30 + 0.30 + 20.10 = 1.80 м.
Будуємо ескізне рішення (рис. 39):
Рис. 39. Схема розміщення паль в плані ростверку
Приймаємо переріз підколонника 10001000 мм. Консольні частини плити ростверку мають виліт: (1800-1000) / 2 = 400 мм. Товщина плити ростверку – 450 мм.
Зберемо навантаження на рівні підошви ростверку (див. табл. 50):
Таблиця 50
studfiles.net
Розрахунок стрічкового свайного фундаменту
3.1 Вихідні дані
Згідно з інженерно-геологічними вишукуваннями, майданчик будівництва складен:
- чорнозем, потужністю 0,3…0,4 м;
- супесь із чорноземом, потужністю 0,3…0,4 м;
- супесь пластична, без великих мінеральних включень, непросадна
потужністю 3,3…3,4 м;
- глина тугопластична, непросадна, що ненабухає
потужністю 2,0…2,1 м;
- супесь текучепластична, непросадна, що ненабухаєя
потужністю 3,4…3,5 м;
- пісок дрібний, середньої щільності, насичений водою,
потужністю 5,4…5,5 м;
Табл. 3.1
Фізичні характеристики зразків ґрунтів, узятих зі шпар.
| Номер | Глиби- на від-бору, м | Щільність г/см3 | Вологість % | Зміст часток розміром мм. | |||||||
| Образ ґрунт | Сква- жи-ни | | s | W | WL | Wp | 2 | 2-0,5 | 0,5- 0,25 | 0,25-0,1 | |
| 1 2 3 4 | 1 1 2 2 | 2,50 5,00 7,00 11,00 | 1,93 1,92 2,18 2,00 | 2,70 2,74 2,67 2,66 | 23,0 36,0 15,5 25,0 | 30,0 53,0 16,0 0 | 18,0 30,0 10,0 0 | 0 0 0 1,0 | 0,1 0,5 1,0 14,0 | 0,9 0,5 8,0 21,0 | 20,0 2,0 8,0 40,0 |
Зразки ґрунту: 1- - супесь пластична, без великих мінеральних включень, непросадна; 2- глина тугопластична, непросадна, що ненабухає; 3- супесь текучепластична, непросадна, що ненабухаєя; 4- пісок дрібний, середньої щільності, насичений водою.
Табл. 3.2
Розрахункові й нормативні характеристики ґрунтів.
| N n/n | Найменування ґрунту | Ip, % | ІL | d | n | е | Sr | Iss | Сn, кПа | n гради | E, МПа | Ro, кПа |
| 1 | Супесь | 3 | 1 | 1,65 | 0,32 | 0,79 | 0,86 | 0,68 | 24,5 | 12 | 3,7 | - |
| 2 | Глина | 23 | 0,26 | 1,4 | 0,49 | 0,94 | 1,05 | 0,26 | 37,6 | 14,2 | 6,93 | 244,6 |
| 3 | Супесь | 6 | 0,92 | 1,89 | 0,29 | 0,42 | 0,99 | 0,006 | - | 10 | 15,0 | 300 |
| 4 | Пісок | - | - | 1,6 | 0,4 | 0,66 | 1,0 | - | 1,8 | 31,6 | 27 | 200 |
Табл. 3.3
studfiles.net
Розрахунок підошви стрічкового фундаменту | Ремонт
У основі будь-якого будинку лежить фундамент. Для будівництва житлових будинків у приватному секторі в більшості випадків використовують стрічкову технологію закладання фундаменту. Проте в кожному конкретному випадку слід проводити індивідуальні розрахунки підстави,
що враховують безліч факторів, починаючи від характеристик грунту, закінчуючи вагою споруджуваного будівлі та кліматичними умовами регіону. І особливої уваги потребує нижня частина основи, що контактує з грунтом – підошва. У цій статті ми поговоримо про розрахунок підошви стрічкового фундаменту.Зміст
- Навіщо потрібен розрахунок підошви
- Як самому визначити тип грунту
- Виробляємо розрахунок
- Розрахунок ваги
- Розрахунок навантаження
- Розрахунок розміру
- Посилення підошви
Навіщо потрібен розрахунок підошви
Фундамент одного будинку здатний спиратися на грунт з різною несучою здатністю. Ця здатність являє собою силу, з якою вага будівлі тисне на грунт і має на увазі не тільки саму масу, але і період часу, який проходить, перш ніж грунт починає деформуватися під тиском. У традиційному сенсі підошва стрічкового фундаменту виглядає як залізобетонна платформа, основне завдання якої полягає в рівномірному розподілі навантаження, що надходить в грунт від будівлі. Несучу здатність ґрунту позначають буквою R і вимірюють у тоннах на 1 м3.
Ширина підошви стрічкового фундаменту, як правило, мінімум в два рази більше ширини самого фундаменту, що пояснюється самим призначенням конструкції. Закладати підошву необхідно по більшості місцевих будівельних норм і вимог по установці фундаментів на нестійких грунтах (мулисті, пухкі, піщані).
Розрахунок підошви необхідний для того, щоб її ширини і товщини дренажного шару під нею було достатньо для витримування навантаження від будинку. В результаті питома маса будівлі повинна бути менше розрахункового опору грунту.
Перш ніж приступати до проектування і розрахунками, необхідно зібрати масу даних щодо геології, геодезії та гідрогеології ділянки. Обчислення безпосередньо залежать від рівня залягання грунтових вод, хімії та фізики грунту, характеристик ландшафту. Також вагому роль відіграє екологічна обстановка і ступінь забудови території. Так, якщо поблизу є вдома, можна скористатися досвідом ранніх забудовників і заощадити час.
Отже, розміри підошви стрічкового фундаменту визначають або по ступеню усадки грунту, або за його несучої здатності. Останній спосіб популярний більше, оскільки не вимагає професійних знань і навичок.
Як самому визначити тип грунту
Щоб розрахувати підошву фундаменту, потрібно відштовхуватися від навантажень, яким буде піддаватися цей самий фундамент. Разом з цим підошва буде рівномірно розподіляти ці навантаження по всій своїй площі, зводячи до можливого мінімуму негативний вплив на грунт. Отже, щоб вірно виконати розрахунки, потрібно знати характеристики ґрунту. Оскільки послуги геологів коштують досить дорого, і вдаватися до них при будівництві невеликих приватних будинків не завжди доцільно, пропонуємо навчитися самостійно визначати властивості ґрунту на своїй ділянці.
Для початку потрібно викопати колодязь глибиною 2,5 м і шириною приблизно 80х80 див. Заглиблюючись на кожні 50 см, беріть пробу ґрунту і обов’язково ставте маркування на банку, куди зсипали зразок.
Коли взято 5 проб і досягнута глибина 2,5 м, можна приступати до тестів, які визначають тип заснування:
Дані тести допомагають визначити можливі характеристики грунтового підстави. Щоб застрахувати себе від фатальних помилок, опір ґрунту можна трохи завищити по відношенню до отриманого значення для вашої ділянки. У тому випадку, якщо результати не дали яких-небудь чітких відповідей, або земля виявилася занадто пучинистой, то краще скористатися послугами професійних геодезистів.
Виробляємо розрахунок
Розрахунок підошви фундаменту відбувається в декілька основних етапів. Спершу треба знайти вага майбутньої споруди, включаючи масу стін, даху, покриттів і т. д. Сюди ж входить снігове і корисне навантаження, питомий тиск. Розглянемо цей процес у всіх подробицях.
Розрахунок ваги
Щоб з’ясувати максимально точну вагу, потрібно з’ясувати масу всіх елементів майбутньої будівлі. Будь-який будинок складається з фундаменту, цокольного поверху, перекриття підлоги й стелі, стін, включаючи внутрішні перегородки, вікон, дверей, покрівлі (кроквяна система, пиріг) і т. д. Зрозуміло, що для розрахунку маси кожного елемента необхідно представляти, яких він буде розмірів і з яких матеріалів буде складатися. Стіни, наприклад, включають не тільки цегла, дерево або бетон, а також теплоізоляційний шар, внутрішню і зовнішню обробку. Саме тому так важливо робити докладні ескізи та плани.
Якщо один з елементів будівлі має прямокутну форму, його обсяг можна вирахувати дуже просто, перемноживши довжину на висоту і ширину. З більш химерними формами справа йде не так легко, але теж цілком зрозуміло – їх потрібно «розібрати» на більш прості форми (трикутники і прямокутники), дізнатися обсяг кожної частини, після чого підсумувати результати.
Питома маса кожного елемента визначається матеріалом, з якого він зроблений. Показники традиційних будматеріалів зазначені в СНиП ІІ-3-79, але звертаючись до будь-якого СНиП, слід брати до уваги, що ці нормативи були прописані досить давно. З тих пір будівельна галузь зробила кілька великих кроків вперед, тому дані керівництв можуть служити лише додатковими джерелами інформації. Сьогодні на ринку присутня багато сучасних матеріалів, які при високій міцності володіють невеликою питомою вагою. Вони не зазначені в СНиП, тому всю інформацію слід дізнаватися у виробника.
Якщо ви будете будувати будинок з елементів стандартної форми, наприклад, піноблоків, брусів і т. д., слід звернутися до нормативних документів, де вказано вагу кожного елемента. Знаючи кількість блоків або брусів і масу кожного з них, можна легко вирахувати вагу будинку.
Оскільки при розрахунках також слід враховувати вагу фундаменту, слід знати його початкові параметри. В подальшому вони можуть бути скореговані у відповідності з результатами розрахунків. При цьому слід встановити приблизні розміри і вибрати матеріал для виготовлення майбутнього підстави. Вибір матеріалу залежить від характеристик грунту, глибини залягання вод, глибини точки промерзання.
Об’єм і масу фундаменту можна вирахувати за аналогією з об’ємом і масою інших елементів будівлі. При цьому слід пам’ятати, що визначальним моментом розрахунку є ширина підошви, адже від неї залежить ступінь впливу коробки будинку на грунт.
Розрахунок навантаження
Тиск на грунт щороку посилюється сніговим навантаженням, яка особливо відчутна в північних регіонах, де кожну зиму випадає багато снігу. Щоб визначити снігове навантаження, необхідно помножити площу покрівлі на характеристики маси снігового покриву (ці параметри прописані в СНиП 2.01.07-85).
Корисно знати: При обчисленні снігового навантаження треба брати до уваги кут нахилу покрівлі. Так, якщо дах буде плоска, сніг на ній буде затримуватися і накопичуватися, даючи велике навантаження. Якщо ж кут нахилу буде великим, сніг не зможе затримуватися на поверхні, відповідно і снігове навантаження буде мінімальною.
Спершу вираховують снігове навантаження, а потім вносять поправочний коефіцієнт в залежності від кута нахилу покрівлі та числа скатів. Якщо кут нахилу менше 25°, поправочний коефіцієнт буде дорівнювати одиниці, якщо ж кут більше 60°, коефіцієнт буде нульовим. У діапазоні від 25° до 60° він буде екстраполюватися між 1 і 0.
Існує також корисне навантаження, що включає масу меблів, всіх предметів побуту і самих мешканців. Вирахувати таку величину точно просто нереально, тому було передбачено усереднене значення в 180 кг/м2.
Коли ви знайшли вага всіх складових майбутньої будівлі, можна визначити загальну вагу будинку і навантаження на фундамент. В процесі розподілу цієї маси на площу підошви вийде питомий тиск на ґрунт (розраховується т/м2).
Розрахунок розміру
Запорука якості та довговічності будь-якого фундаменту – стан, при якому питомий тиск будинку було нижче розрахункового опору грунту. Ми вже говорили, що розрахунковий опір – це величина, при якій грунт не деформується під навантаженням. Відповідні значення для всіх регіонів Росії можна знайти в ДБН Ст. 2.1-10-2009 “Основи та фундаменти споруд”. Оскільки ви вже провели тести і знаєте характеристики ґрунту, можна визначити розрахунковий опір за нормативами.
Опір для різних ґрунтів:
- грубозернистий пісок – 60-50 т/м2;
- середньозернистий пісок – 50-40 т/м2;
- супіски – 30-20 т/м2;
- суглинки – 30-10 т/м2;
- глина – 60-10 т/м2;
- щебінка – 60-40 т/м2;
- гравій – 50-35 т/м2.
Якщо у вашому випадку розрахунки показують, що опір більше навантаження вдома, значить все правильно. Рекомендується задати якийсь запас міцності підстави. Для цього потрібно зробити так, щоб опір було більше навантаження на 15-20%. Якщо підсумки показали, що воно менше або дорівнює навантаженні, значить підошву треба розширити, після чого заново все прорахувати. І навпаки – якщо опір більше навантаження, підошву треба зменшити. Це дозволить заощадити на будматеріалах і трудовитрати. Перераховуючи все по новому, пам’ятайте, що через скорочення розмірів підошви, знизиться її обсяг і вага.
Посилення підошви
У процесі експлуатації будинку часто потрібно посилення його фундаменту. Це може статися із-за зростання навантажень, пошкоджень або недостатньої несучої здатності грунту. З часом характеристики грунту можуть змінюватися відповідно змінюється і їх несуча здатність. Однією з найбільш ефективних заходів по посиленню є розширення підошви стрічкового фундаменту, тобто збільшення її розмірів. В результаті частина навантаження з наявного фундаменту буде передаватися елементів підсилення – залізобетонним плитам, монолітно пов’язаним з існуючим фундаментом допомогою арматурного каркаса.
Щоб наростити підошву фундаменту, спочатку в його тілі проробляють отвори в шаховому порядку, куди встановлюють металеві труби. До цих труб зварюванням прикріплюють арматурний каркас, ставлять опалубку і заливають бетон. Армування підошви стрічкового фундаменту має проводитися в будь-якому випадку незалежно від навантажень і ступеня опірності грунту.
Розрахувати підошву і інші параметри стрічкового фундаменту абсолютно необхідно, проте робота ця вимагає великих знань будівництва, включаючи різні сфери. Тому якщо ви не впевнені у своїх силах, можна самостійно виконати підготовчі роботи (визначити тип грунту і снігове навантаження, наприклад), а решта доручити фахівцям.
poradum.com
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта