Собственный вес фундамента составит. Удельный вес фундамента
Собственный вес фундамента составит
Вес грунта составит
(3,6)
Общая нагрузка:
(3,7)
Среднее давление под подошвой фундамента
Так как Рср=264,47кПа<R=471.31кПа – условие необходимое для расчета по деформациям, выполняется.
3.3 Расчет основания по деформациям
Задача расчета по деформациям состоит в том, чтобы не допустить такие деформации основания, при которых нарушается нормальная эксплуатация надземных конструкций. Основное условие расчета определяется выражением:
S£Su (3.11)
где: S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;
Su – предельное допустимое значение деформации основания, определяемое по таблице 19[1].
Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле
, (3.12)
где b=0,8 – безразмерный коэффициент;
szp, i – среднее напряжение в i-ом слое;
hi – толщина i-го слоя;
Ei – модуль деформации i-го слоя грунта.
Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине Z=Hc от подошвы фундамента, где выполняется условие
szp= 0,2szq (3.13)
Вертикальные природные напряжения szq на некоторой глубине Z от поверхности грунта определяют по формуле
, (3.14)
где gi – удельный вес грунта i-го слоя;
hi– толщина i-го грунта;
n – число слоев грунта в пределах глубины Z. Удельный вес грунтов залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды, т.е.
(3.15)
gw=10 кН/м3 – удельный вес воды.
Дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки определяют по формуле
szp=a×P0 (3.16)
где Р0=Рср-szg,0 – дополнительное вертикальное давление на основание;
Рср – среднее давление под подошвой фундамента;
szg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;
a - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительных напряжений по глубине. Значения a приведены в таблице 20[1].
Определим осадку ленточного фундамента шириной 1,2м, среднее давление по подошве фундамента Рср= 264,47 кПа, глубина заложения — 1,5м. Инженерно-геологические условия в соответствии с инженерно–геологическим разрезом (смотри графическую часть), физико-механические характеристики грунта в соответствии с данными, полученными после уплотнения лёссового грунта песчаными сваями.
Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса в пределах глубины 6×b =6 ×2,1м =12,6м ниже подошвы фундамента согласно формуле (20). Толщу грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на слои:
В результате уплотнения двух слоёв лёссового грунта песчаными сваями получили один слой пористостью 
=0,65 и 
т/м3 ; обратная засыпка выполнена песком средней крупности с 
т/м3
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта определим по формуле:
σzq = Σ γi · hi; (3.14)
- по подошве фундамента:
σzq0 = 19,8·1,5 = 29,7 кПа 0,2σzq0 = 5,94 кПа
- на глубине 0,48м ниже подошвы фундамента:
σzq1= 29,7+19,8 ·0,48 = 39,204 кПа 0,2σzq1 = 7,84 кПа
- на глубине 1,96м ниже подошвы фундамента:
σzq2= 39,204 +19,8 ·0,48 = 48,708 кПа 0,2σzq1 = 9,74 кПа
- на глубине 1,44м ниже подошвы фундамента:
σzqw = 48,708 +19,8 ·0,48 = 58,212 кПа 0,2σzqw = 11,64 кПа
и так далее, расчёты сведены в таблицу 4.
Определяем дополнительное (к природному) вертикальное напряжение в грунте под подошвой фундамента:
σzр0 = Рср— σzq0 = 264,47 — 29,7 = 234,77 кПа (3.17)
Далее строим эпюру распределения дополнительных (к боковому) вертикальных напряжений в грунте по формуле (3.16), где a определяем в зависимости от 
Чтобы избежать интерполяции зададимсяz = hi.
Вычисления сведем в таблицу 4. Осадку определим по формуле (3.12) в пределах сжимаемой толщи, т.е. до точки пересечения эпюр sZpi =0,2sZqi. Эпюры sZqi , 0,2sZqi и sZpi показаны в графической части.
Таблица 4— К расчету осадки фундамента мелкого заложения под стакан
| № п/п | Наименование грунта | ℓi м | σzqi кПа | 0,2·σzqi кПа | hi м | zi м | ξi | α | σzpi кПа | Si м |
| 1 | Супесь, уплотнённая песчаными сваями Е = 16 МПа | 11,8 | 29,7 39,204 48,708 58,212 67,716 77,22 86,724 105,732 115,236 124,74 134,244 143,748 153,252 | 5,94 7,84 9,74 11,64 13,54 15,44 17,34 19,25 21,15 23,05 24,95 26,85 28,75 30,65 | 0 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 | 0 0,48 0,96 1,44 1,92 2,4 2,88 3,36 3,84 4,32 4,8 5,28 5,76 6,24 | 0 0,8 1,6 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 7,2 8 8,8 9,6 10,4 | 1 0,881 0,642 0,477 0,374 0,306 0,258 0,223 0,196 0,175 0,158 0,143 0,132 0,122 | 234,77 206,83 150,72 111,99 87,80 71,84 60,57 52,35 46,01 37,09 33,57 30,99 28,64 | — 0,005299 0,004291 0,003153 0,002397 0,001916 0,001589 0,001355 0,001180 0,001045 0,000938 0,000848 0,000775 0,000716 |
sZpi =0,2sZqi=29,318кПа при z=5,92м.
Суммируем осадку в пределах сжимаемой толщи Hl=5,92м.
Si=0,005299+0,004291+0,003153+0,002397+0,001916+0,001589+0,001355+0,001180+0,001045+0,000938+0,000848+0,000775+0,000723=0,026мм=2,6см
< Su=8см.
Следовательно, основное условие расчета по 2-ой группе предельных состояний удовлетворяется.
Фундаменты и основания
Содержание
1.Исходные данные
2.Сбор нагрузок
3.Фундамент неглубокого заложения
3.1Назначение глубины заложения фундамента
3.2 Определение размеров фундамента
3.3 Расчет осадки фундамента
4.Фундаменты глубокого заложения
4.1 Определение размеров ростверка
4.2 Определение количества свай
4.2 Расчет осадки фундамента
1.1Исходные данные
Схема сооружения – АЭС с реактором ВВЭР 1000;
Район строительства - г.Петрозаводск;
Характеристика сооружения: конструкция каркаса разрезная. Площадь окон и дверей составляет 25% от площади стен.
Характеристика грунтов и толщины слоев, слагающих основание, приведены в табл. 1.1. и показаны на рис. 1.1.;
Схема сооружения
Характеристики грунтов основания
| № | Наименование грунта | Толщина слоя, м | Рs т/м | Р т/м | W | Il | Ф град | С, | Е | |||||||||
| скв. 1 | скв.2 | скв.2 | ||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |||||||
| 1 | Песок пылеватый | 1 | 1,8 | 2,0 | 2,67 | 1,71 | 0,19 | - | 26 | - | 5 | |||||||
| 2 | Супесь | 1,5 | 2,5 | 3,0 | 2,68 | 1,98 | 0,24 | 0,7 | 19 | 0,004 | 10 | |||||||
| 3 | Суглинок | 4 | 3 | 3 | 2,75 | 1,98 | 0,13 | 0,1 | 23 | 0,03 | 24 | |||||||
| 4 | Глина | - |
| |||||||||||||||
1.2 Нагрузки, действующие на фундаменты
Расчет фундаментов будем вести на основное сочетаний нагрузок, под которым понимается сумма постоянных, временных длительных и одной временной кратковременной нагрузки.
Определим нагрузки, действующие на каждый фундамент на уровне его обреза в табличной форме (см.табл. 1.2.).
| № фундамента | Характер и наименование нагрузки | Направление нагрузки | Формула определения величины нормативной нагрузки | Нормативное значение нагрузки, т | Коэффициент надежности по нагрузке у. | Расчетное значение нагрузки, т | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| Ф1 По оси А | Вес стены | Вертик. |
| 1814 | 1,1 | 1995,7 | |
| Вес колонны | Вертик. |
| 154 | 1,1 | 179 | ||
| Ветровая | Гориз. |
| 1762 | 1,4 | 3610 | ||
| Вес от оборудования | Вертик. | 600 | 1,2 | 720 | |||
| Вес покрытия | Верт. |
| 3763 | 1,1 | 4139 | ||
| 8311 | Итого: | 9450 | |||||
| Ф2 По оси Б | |||||||
| Вес колонны | Вертик. |
| 181 | 1,1 | 199,1 | ||
| 4517 | Итого: | 4968 | |||||
| Ф3 По оси В | |||||||
| Вес стены | Вертик. |
| 1814 | 1,1 | 7600 | ||
| Вес колонны | Вертик. |
| 181 | 1,1 | 199,1 | ||
| Итого: | 9330 | ||||||
| Ф4 П оси 1 | |||||||
| Вес колонны | Верт. |
| 181 | 1,1 | 199,1 | ||
| Вес стены | Вертик. |
| 1285,4 | 1,1 | 6061 | ||
| 8409 | Итого: | 9250 | |||||
2 Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения. Вариант фундаментов на естественном основании
(2.1 Определение глубины заложения подошвы фундаментов
При выборе глубины заложения фундаментов будем учитывать следующие факторы:
Основными климатическими факторами, влияющими на выбор глубины заложения фундаментов, являются промерзание-оттаивание грунтов и высыхание-увлажнение верхних слоев грунта. По рекомендациям норм расчетная глубина заложения фундаментов под колонны принимается в зависимости от уровня грунтовых вод для супесей составляет не менее df
Расчетная глубина промерзания:
df=Kh-dfn, где
Kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения на глубину промерзания грунтов у фундаментов.
Глубина промерзания 
Толщина внешней стены 1200 –размер главного корпуса
400-размер машинного зала 
=1,5м
Увеличиваем коэф. Кh на 0,1
Глубина промерзания в г. Петрозаводске 140см
Расчетная глубина прмерзания:
df=Kh dfn=0,6*1.1*0.840=0.55м
Расстояние от расчетный глубины прмерзания до уровня грунт. Вод в зам. Период не менее 2м
dw-df=2,5-0,5=2м
С учетом описанных выше факторов принимается глубина заложения фундамента под стены ряда А,Б,В - 4,0 м (-4,000 отн.),
Определение площади подошвы фундамента из условия ограничения напряжений по ней (по расчетному сопротивлению)
Все рассматриваемые фундаменты являются центрально нагруженными и рассчитываются по II группе предельных состояний. Расчет ведется по теории линейно деформируемой среды. Применение этой теории допустимо, когда зоны пластических деформаций грунтов в основании полностью отсутствуют или имеют незначительное развитие. Поэтому при расчете среднее давление по подошве фундаментов ограничивается. Для этого должно удовлетворяться условие:
- среднее давление по подошве фундамента;
R - расчетное сопротивление грунта основания, кПа.
Так как фундамент под стены ленточный, то и длину ростверка считаем равной 1 м. Площадь подошвы центрально нагруженного фундамента определяется по формуле:
No.ii - расчетная нагрузка по II группе предельных состояний, приложенная к обрезу фундамента на 1 пог. м. стены, кН/м;
- удельный вес воды, кН/м;
- превышение уровня грунтовых вод над подошвой, м;
В данном проекте 
=0
Расчетное сопротивление грунта основания под стену рядя № определяется по формуле:
усi=l,0 и уС2=1 - коэффициенты условий работы соответственно грунтового основания и сооружения во взаимодействии с основанием СНиП 2.02.01-83*.
к=1 - коэффициент, равный данному значению при определении характеристик грунта по результатам испытаний на строительной площадке;
где 
коэффициент условия работы грунтового основания,
коэффициент условия работы сооружения во взаимодействии с основанием,
и 
определяются по табл.3, стр.10 СНиП 2.02.01
83* Основания зданий и сооружений.
=1 
=1
коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характеристики грунта (
и
) определены непосредственными испытаниями,
коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента,
= 1 при 
< 10м, а при
≥ 10м,
где 
ширина фундамента, (в случае круглого фундамента принимают
=d), 
= 8м.
,
и
безразмерные коэффициенты, принимаемые в зависимости от
СНиП 2.02.01
83*,
1) Песок пылеватый: My=0,84 Мс=6,9 Мg=4,37
2) Супесь: Mу=0,47 Мс=5,48 Мg=2,89
3) Суглинок: Me=0,69 Мс=6,24 Мg=3,65
расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, 
,
осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента,
осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (до 
= 0,5
),
В случае залегания выше подошвы фундамента нескольких слоев грунта с удельными весами 
,
…
мощностью соответственно
находим их осредненный удельный вес по формуле:
=12,87 
=17,57
Под подошвой при этом рассматривается слой мощностью
= 0,5
.
Расчеты удобно вести в табличной форме, например:
Фундамент по оси А
R=15,13
A=1500
| Прикидочные варианты | Точное решение | ||||
| b, м | 4 | 4,4 | 4,6 | b=4м | |
| Р, тс/м2 | 15,1 | 16,1 | 15,9 | ||
| R, тс/м2 | 15,1 | 15,806 | 15,5 | ||
=15 
-условие удовлетворяется.
Фундамент по оси Б
R=13,92
A=962
=13,9 
-условие удовлетворяется.
| Прикидочные варианты | Точное решение | ||||
| b, м | 2,6 | 3 | 3,4 | b=2,6 | |
| Р, тс/м2 | 13,92 | 14,43 | - | ||
| R, тс/м2 | 13,9269 | 14,798 | - | ||
Фундамент по оси В
R=15,12
A=1430
=14,9 
-условие удовлетворяется.
| Прикидочные варианты | Точное решение | ||||
| b, м | 4 | 4,2 | 4,4 | b=4м | |
| Р, тс/м2 | 15 | - | - | ||
| R, тс/м2 | 14,988 | - | - | ||
Фундамент по оси 1
| Прикидочные варианты | Точное решение | |||
| b, м | 4 | 4,4 | 4,4 | b=4м |
| Р, тс/м2 | 14,8 | - | - | |
| R, тс/м2 | 14,795 | - | - | |
Определение осадок фундаментов, их неравномерностей и кренов. Уточнение размеров фундаментов.
Целью расчетов оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность (вследствие появления недопустимых осадок, подъемов, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т.п.). Следует отметить, что прочность и трещиностойкость самих фундаментов и надфундаментных конструкций проверяются расчетом, учитывающим взаимодействие сооружения с основанием (возникающие при этом усилия и деформации).
В курсовой работе рассматриваем только один из видов возможных деформаций основания – осадку основания в различных точках подошвы фундамента, что обеспечивает определение осадки центра подошвы, неравномерности осадок краев, крена фундамента.
Расчет осадок ведется методом послойного суммирования, который позволяет учесть этапность возведения сооружения и неоднородность основания, выражающуюся в изменении модуля деформации по глубине.
Осадка определяется по схеме полупространства с условным ограничением сжимаемой толщи по формуле:
где 
– безразмерный коэффициент, характеризующий боковое расширение грунта;
–модуль деформации i-го слоя грунта;
–толщина i-го слоя грунта;
–число слоев, на которые разделена сжимаемая толща основания;
–дополнительное к природному вертикальное напряжение в середине i-го слоя.
определяется по формуле:
где α – коэффициент, учитывающий изменение дополнительного давления по глубине, и зависящий от формы подошвы фундамента (l/b) и относительной глубины, дзетта 
, принимаемый по табл. 1, стр. 30 прил. 2 СНиП 2.02.01-83*
Расчеты ведутся в следующей последовательности.
Сначала вычисляем p0 – дополнительное к природному вертикальное давление на грунтовое основание:
где р – среднее давление под подошвой фундамента,
–вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента, действовавшие до начала строительства (с учетом взвешивания),
- осредненный удельный вес грунта выше подошвы фундамента, определяется по формуле:
где 
– определяем по формулам стр. 15 данного пособия,
–заглубление подошвы фундамента ниже 
УГВ.
Таким образом,
где Nc – нагрузка от сооружения (вертикальная составляющая сил по обрезу фундамента),
=2,2 тс/м3 – удельный вес фундамента и грунта на его уступах;
=1,0 тс/м3 – удельный вес воды;
А – площадь подошвы фундамента;
d – глубина заложения фундамента
Определив p0, строим график распределения 
по осиz (по глубине). При этом вычисления 
удобно вести в табличной форме.
-по ряду Б 
-по ряду А,В
| Высотные отметки | Природное давление |
| -1,0 |
|
| -1,2 |
|
| -4,2 |
|
| -6,6 |
|
| -10,3 |
|
| 13,5 |
|
Фундамент по оси Б
Собственный вес фундамента 
Напряжение от собственного веса грунта
На границе второго и третьего слоев
| Высотная отметка | Абс. Глубина z | Отн. Глубина m=2z/b | α | Быт. Давле ние σzg | Доп. Давле ние σzp | 0,2 σzg | Е | Si |
| м | м |
|
| кн/м2 | кн/м2 |
| Мпа | м |
| -3,940 | 0,64 | 1,60 | 0,642 | 59,80 | 210,83 | 11,96 | 17,50 | 0,00366 |
| -4,200 | 0,90 | 2,25 | 0,504 | 65,13 | 165,51 | 13,03 | 17,50 | 0,00275 |
| -4,260 | 0,96 | 2,40 | 0,477 | 66,40 | 156,65 | 13,28 | 7,48 | 0,00551 |
| -4,580 | 1,28 | 3,20 | 0,374 | 73,00 | 122,82 | 14,60 | 7,48 | 0,00478 |
| -4,900 | 1,60 | 4,00 | 0,306 | 79,62 | 100,49 | 15,92 | 7,48 | 0,00382 |
| -5,220 | 1,92 | 4,80 | 0,258 | 86,24 | 84,73 | 17,25 | 7,48 | 0,00317 |
| -5,540 | 2,24 | 5,60 | 0,223 | 92,87 | 73,23 | 18,57 | 7,48 | 0,00270 |
| -5,860 | 2,56 | 6,40 | 0,196 | 99,50 | 64,37 | 19,90 | 7,48 | 0,00235 |
| -6,180 | 2,88 | 7,20 | 0,175 | 106,12 | 57,47 | 21,22 | 7,48 | 0,00208 |
| -6,500 | 3,20 | 8,00 | 0,158 | 112,74 | 51,89 | 22,55 | 7,48 | 0,00187 |
| -6,600 | 3,30 | 8,25 | 0,153 | 114,81 | 50,25 | 22,96 | 7,48 | 0,00175 |
| -6,820 | 3,52 | 8,80 | 0,143 | 119,30 | 46,96 | 23,86 | 15,00 | 0,00083 |
| -7,140 | 3,84 | 9,60 | 0,132 | 125,83 | 43,35 | 25,17 | 15,00 | 0,00077 |
| -7,460 | 4,16 | 10,40 | 0,122 | 132,41 | 40,06 | 26,48 | 15,00 | 0,00071 |
| -7,780 | 4,48 | 11,20 | 0,113 | 138,89 | 37,11 | 27,78 | 15,00 | 0,00066 |
| -8,100 | 4,80 | 12,00 | 0,106 | 145,42 | 34,81 | 29,08 | 15,00 | 0,00061 |
| Si=0,04256 | ||||||||
studfiles.net
|
Методика ориентировочного расчета минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента. Данная методика определения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента основана на представлении о том, что величина удельной нагрузки на единицу площади подлежащего под фундаментом грунта должна быть меньше несущей способности (расчетного сопротивления основания) подлежащего под фундаментом грунта. Разница между нагрузкой от дома и несущей способностью грунта должна быть как минимум на 30% больше в пользу несущей способности грунтов (коэффициент запаса прочности для бетонных конструкций, отливаемых на стройплощадке). Для определения выяснения минимальной достаточной ширины малозаглубленного ленточного фундамента, исходя из несущей способности подлежащих грунтов, необходимо решить уравнение:
Из этого уравнения мы можем посчитать суммарную нагрузку от здания, взять пробы грунта и выяснить их расчетное сопротивление и отсюда вычислить требуемую площадь основания фундамента.Мертвый вес здания - это сумма весов всех строительных элементов конструкции дома. Чтобы рассчитать их нужно воспользоваться нижеприведенными справочными таблицами. Таблица №21. Нагрузка от 1 квадратного метра стены зданий
Вес окон и дверей при расчете не учитывается, а площадь стен считается без учета дверных, оконных и иных проемов.
К нагрузке от стен дома на основание добавляем нагрузку от конструкций перекрытий. Определяем нагрузку от перекрытий по следующей таблице: Таблица №22. Нагрузка от 1 м2 перекрытий пролетом до 4, 5 м
Чтобы вычислить нагрузку от кровли нам нужно сложить вес собственно стропильной системы с весом кровельного материала и прибавить нормативную снеговую нагрузку. Вес стропильной системы вычисляется из объема пиломатериалов и их удельного веса (500-550 кг/м3). Вес пиломатериалов можно вычислить из таблиц: Таблица №23. Таблица количества бруса в кубическом метре пиломатериалов
Таблица №24. Таблица количества досок в кубическом метре пиломатериалов
|
К весу стропильной системы прибавляем вес кровельного покрытия Таблица №25. Таблица значений веса кровельных покрытий
Можно считать сразу и суммарную нагрузку от кровельной конструкции с учетом веса стропильной системы и кровельного материала по таблице Таблица №26. Нагрузка от 1 м2 горизонтальной проекции кровли
Нормативная снеговая нагрузка отличается для разных климатических районов. Районы по различной снеговой нагрузке категорий от I до VIII указаны в картах «Изменений, внесенных в СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия». Мы приводим таблицу с выборочным указанием населенных пунктов и значениями расчетной снеговой нагрузки с запасом прочности с коэффициентом 1,4. Таблица №27. Таблица значений расчетной снеговой нагрузки на проекцию кровли с запасом прочности с коэффициентом 1,4
|
|
dom.dacha-dom.ru
Расчет ленточного фундамента | Новости в строительстве
Расчет ленточного фундамента дома,нужно начинать еще на стадии проектирования дома.Необходимо прежде всего учитывать размеры дома, количество необходимых материалов, рассчитать примерный вес дома и после всего этого произвести расчет ленточного фундамента.
Железобетонный монолитный фундамент в разрезе
Любой фундамент рассчитывают на прочность, он должен нести нагрузку всего дома и передать нагрузку на грунт. Поэтому для устойчивой работы фундамента необходимо рассчитать площадь его подошвы через которую он эту нагрузку и распределяет равномерно.Расчет ленточного фундамента начинается с правильного определения типа грунта под основания.То есть на каком грунте будет стоять будущий дом, так как чем прочнее основание тем долговечнее сооружение.
Если мы определили какой тип грунта имеем под основание, сможем дальше без проблем вычислить и оптимальную глубину закладки. Оптимальная глубина закладки ленточного фундамента позволяет максимально снизить объемы работ затраченные при строительстве фундамента а также его стоимость.
При этом, правильные и грамотные расчетные изменения никак не повлияют с отрицательной стороны на условия его работы и эксплуатационные свойства. Например,зачем нам закладывать фундамент на глубину 2 метра, когда у нас под основание имеются хрящеватые грунты и глубина заложения до 1 метра вполне достаточна в таких случаях? При этом наша экономия очевидна и весьма существенная.
Глубина заложения фундамента также зависит и от уровня грунтовых вод на участке и глубины промерзания грунта.Все эти необходимые данные можно получить в строительных организациях, специализирующихся лабораториях или самому.Чтобы самому с этим вопросом разобраться необходимо отрыть шурф-колодец глубиной до 2,5 метра и внимательно изучить структуру грунта. Далее, в этой статье мы вычислим нагрузку всего дома на фундамент и рассчитаем ширину подошвы фундамента.
Содержание статьи:
1. Общие сведения
2. Типы грунтов пригодные под основание фундамента.
3. Определение расчетной глубины промерзания грунта.
4.Расчет собственного веса фундамента из бетонных блоков.
5. Расчет стеновой нагрузки на фундамент.
6. Расчет нагрузки от ж/б перекрытия на фундамент.
7. Расчет нагрузки на фундамент от кровли и снега.
8. Определение ширины подошвы фундамента.
Типы грунтов пригодные под основание для фундамента
Основание под любой фундамент может быть искусственным или естественным. Естественное основание это то основание, на котором фундамент закладывают и ничем его не укрепляют. Если основание укрепляют например, песком или щебнем, то это искусственное основание. Наиболее хорошим считается основание из однородного грунта. Однородный грунт осаживается более равномерно а здание стоит на нем более устойчиво.
Грунты основания под фундамент могут быть следующие:
1. Скалистые грунты-не сжимаются, являются прочными и надежными, не размываются и не промерзают.В таких грунтах фундамент можно закладывать прямо на поверхности.
2.Хрящеватые грунты (хрящ,гравий,обломы камня ).Такие типы грунтов не размываются и не сжимаются. В таких грунтах фундамент можно заложить на глубине не менее 50 см -независимо от глубины промерзания грунта.
3. Песчаные грунты пропускают хорошо воду,под нагрузкой уплотняются значительно,незначительно промерзают.Фундамент в таких грунтах закладывают на глубину от 40 до 70 см.
4. Глинистые грунты размываются и способны сжиматься, при замерзании вспучиваются. В таких грунтах во влажной среде закладывают фундамент на расчетную глубину промерзания.
5. Суглинки и супеси представляют собой смесь песка с примесью глиняных частиц. Супесь содержит от 3 до 10 % глинистых частиц а суглинок от 10 до 30 %.Эти грунты занимают промежуточное место между песком и глиной. Лес относиться к группе суглинков но благодаря большому количеству пор при намокании он сжимается.Во влажных средах глубина заложения фундамента должна быть не менее расчетной глубины промерзания.
Глубина промерзания грунта в различных областях
Изолинии нормативных глубин промерзания глинистых грунтов
1. Астрахань, Вильнюс, Киев, Минск, Ростов -на-Дону,Рига-100 см.
2.Великие Луки, Волгоград, Курск, Псков, Смоленск, Харьков_120 см.
3. Воронеж,Тверь, Петербург, Москва, Новгород-140 см.
4. Вологда, Нижний Новгород, Кострома, Пенза, Саратов-150 см.
5. Ижевск, Казань, Котлас, Самара, Вятка, Ульяновск-170 см.
таблица расчетных сопротивлений грунтов
Глубина промерзания грунта может быть и большей, это лишь так называемые средние цифры.
Дальше рассчитываем площадь подошвы ленточного фундамента по формуле:
S=ℜn•F•ℜc•R ,где
S-площадь подошвы фундамента
ℜn-коэффициент надежности (берется равным 1 или 2)
ℜc – коэффициент условий работы для (принимают равным от 1 до 1,4)
F-Расчетная суммарная нагрузка на основание грунта (нагрузка от дома)
R-расчетное сопротивление грунта (приводится в таблице)
Таблица №2. Объемная масса строительных материалов
Объемная масса наиболее востребованных материалов
В строительных справочниках можно найти объемные массы различных строительных материалов в кг/м³ или удельный вес материалов измеряемый в кг/м².Путем простых вычислений можно рассчитать расчетную суммарную нагрузку на основание грунта –F и по формуле уже рассчитать площадь подошвы фундамента. Для облегчения задачи привожу объемные массы некоторых наиболее распространенных строительных материалов в таблицу №2.
Расчет ленточного фундамента из бетонных блоков
Схема для расчета фундамента
Проведем в качестве примера расчет ленточного фундамента, вернее определим его примерный собственный вес. Фундамент необходимо построить из бетонных фундаментных блоков. Основание под подошву фундамента является утрамбованная глина. Согласно правилам закладки фундамента его необходимо закладывать на расчетную глубину промерзания грунта. Строительная площадка находится в г. Курск и значит за расчетную глубину заложения берем с запасом-130 см. Далее рассчитываем вес фундамента согласно рисунку №1.
Таблица №3. Средний удельный вес некоторых строительных материалов
Средний удельный вес основных материалов
Наш ленточный фундамент дома имеет следующие размеры: Общая длинна -L ,Общая ширина – W и общая высота -Н. Перегородки Р1 и Р2 имеют следующие размеры: длинна Р1 =W =7 м. Р2= 3,0 м. Ширина обоих перегородок-(обозначим как W1)- равняется 20 см. А ширина сечения фундамента обозначим как W2=40 см. Значит, допустим L=10 метров ;W=7 метров и Н=2,5 м. Делаем соответствующий расчет:
1) Общая протяженность фундамента N=L • 2+W •2=(2•10)+(2•7)=34 м ;
2) Общая протяженность перегородок N1=7+3=10 м.
3) Определяем объемную массу фундамента W°=N•H•0,4=34•2,5•0,4=34 м³ -без учета перегородок
4) Объемная масса перегородок W¹=10•0,2•Н=2•2,5=5 м³.
5.Объемная масса всего фундамента W² с учетом перегородок составит W²=34+5=39 м³=2300•39=89700 кг, где цифра 2300 является объемной массой бетона на каменном заполнителе. Из полученной суммы нужно отбросить площадь дверей и окон и тогда получим более точные даты. Но это не обязательно. Аналогичным образом можно вычислить примерный вес стен и перекрытия а также кровли.
Расчет стеновой и других нагрузок на ленточный фундамент
Согласно таблице №3 вычисляем примерный вес стен в зависимости от материала. Например, для нашего случая общую протяженность стен и перегородок мы уже знаем (такие же размеры как для фундамента). Высоту стен можно оставить прежней или немного увеличить (например до 3 метров). Ширину стен и перегородок оставляем без изменений.
Таким образом протяженность стен-34 м, протяженность перегородок-10 м.
1. Объемная масса стен W°=N•H•0,4=34•3,0•0,4=40.8 м³ -без учета перегородок.
2. Объемная масса перегородок W¹=10•0,2•Н=2•3=6 м³.
3. Объемная масса стен и перегородок составит W²=40,8+6=46,8 м³. Если мы построим стены из блоков ракушняка с объемным весом 1300 кг/м³ (согласно таб.№3),то общий вес стен дома составит 46,8 • 1300=60840 кг. (60 тонн).
Расчет нагрузки на фундамент от железобетонного перекрытия
Далее можно вычислить вес бетонного перекрытия на уровне цоколя и потом аналогично на уровне потолка,следующим образом. Общая площадь дома составит Sd=L•W=10• 7=70 м². Согласно таблице №2, удельный вес перекрытия из ж/б составляет 500 кг/м².Если у нас Sd= 70 м²,то общий вес перекрытия составит 70•500=35000 кг. Полученную цифру нужно умножить на количество перекрытий,то есть на 2 и получим 70 тонн.
Расчет нагрузки на фундамент от кровли
Для определения нагрузки от кровли необходимо учитывать свес кровли с каждой стороны при определении общей площади. Допустим у нас кровля свисает над стенами с каждой стороны по 70 см. Общая площадь кровли с учетом свеса составит Sk=[(0.7•2) +10 ]•[7+(0,7•2)]=11,4 •8,4=95,76 м². Согласно таблице №3 средний удельный вес кровли из шифера составляет 50 кг/м². В таком случае общий вес кровли составит 95,76 •50=4788 кг.
Далее следует учитывать и временную нагрузку от снега,которая принимается равным :
1. Для средней полосы России -100 кг/м²
2. Для южной -50 кг/м²
3. Для северной-190 кг/м²
Одну из этих величин умножаем на площадь кровли и получаем величину нагрузки от снежного покрова.Для нашего случая умножаем 100 • 95,76 =957,6 кг.
Для получения окончательной величины всех нагрузок действующих на ленточный фундамент просто их суммируем:
F=89700+60840+35000+35000+4788+957,6=226285,6 кг. Общий вес F нашего одноэтажного дома (расчетная суммарная нагрузка) составляет примерно 226 тонн. Далее, принимаемся за расчет необходимой минимальной площади подошвы ленточного фундамента по формуле: S=ℜn•F•ℜc•R.
Просмотров: 48
РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!
stroivagon.ru
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта