Расчет фундаментов: Расчет фундамента – Онлайн калькулятор

Расчет фундамента – Онлайн калькулятор

Онлайн калькулятор расчета фундамента KALK.PRO позволяет заниматься полноценным проектированием фундаментов, облегчает вычисления и способствует экономии на материалах, без пренебрежения строительными нормами. Методика расчета основана на продвинутом алгоритме математической модели с учетом нормативных документов СНиП 2.02.01-83 (СП 22.13330.2011), СНиП 3.03.01-87 (СП 70.13330.2011), СНиП 52-01-2003 (СП 63.13330.2010), СНиП 23-01-99 (СП 131.13330.2012).

По результатам работы калькулятора вы получите подробную смету на строительство фундамента под ключ, удобный и наглядный чертеж конструкции, простую и понятную схему вязки арматуры, а также интерактивную 3D-модель для оценки получившегося сооружения. Мы даем доступ к скачиванию всех материалов в форматах OBJ, PNG и PDF.

Вам будут известны следующие параметры:

• Характеристики фундамента. Ширина, толщина, объем, глубина заложения, допустимые нагрузки на грунт.
• Материалы. Количество арматуры, вязальной проволоки, досок для опалубки, бетона, цемента, щебня, песка.
• Объем земляных работ. Необходимая кубатура грунта, которую придется освободить под фундамент.

На данный момент доступен расчет ленточного фундамента (полноценный) и монолитной плиты (упрощенный). В скором времени должны появиться калькуляторы для вычисления свайного, столбчатого и винтового фундаментов. Добавьте наш сайт в закладки и не пропустите их появление!

Калькулятор фундамента KALK.PRO на основании встроенного расчета материалов и арматуры продемонстрирует вашу будущую конструкцию. С помощью 3D-визуализации вы сможете посмотреть, как должен выглядеть ваш армокаркас, вплоть до мельчайших деталей.

 

Содержание

 

Расчет фундамента

Возведение любого дома начинается с расчета фундамента, он является опорой для всей вышележащей конструкции и оттого насколько качественно его смонтировали, зависит долговечность всего сооружения. Принимая решение о выполнении работ по созданию основания своими руками, важно не допустить ошибок при начальных вычислениях и тем более не нужно пытаться сэкономить на материалах. Помните, что грамотно спроектированный фундамент — залог вашей безопасности.

 

Инструкция

Рядовому пользователю необязательно быть специалистом в строительстве для того, чтобы пользоваться нашим сервисом. Интерфейс интуитивно понятен, а любое недопустимое значение программа обозначит красной подсветкой.

В большинстве случаев, от вас требуется лишь ввести минимальное количество информации:

• предполагаемые габариты фундамента;
• марку арматуры на выбор;
• марку бетона.

В процессе расчета фундамента под дом, вам может быть потребуется ввести некоторые дополнительные величины, но их также можно рассчитать на наших калькуляторах:

Мы подготовили для вас ознакомительное видео, в котором поэтапно рассказывается весь функционал и принцип работы калькулятора фундамента онлайн.

Наш калькулятор также позволяет произвести расчет объема (кубатуру) фундамента в м³, для того чтобы заранее знали, какой объем земляных работ предстоит выполнить.

 

Расчет бетона на фундамент

Бетон является важнейшим компонентом фундамента, по сути это его «плоть» и от того насколько качественная смесь используется, зависит большинство характеристик основания. При выборе раствора особое внимание стоит уделять показателю класса (марки) прочности, который определяет предельно-допустимые нагрузки на сжатие полностью сформировавшейся смеси. Выражается в кгс/см², т.е. сколько кг способен выдержать 1 см² поверхности.

По большей части, марка бетона определяется пропорциями цемента, песка (щебня, гравия) и воды, а также условий при которых раствор затвердевал Всего существует около 15 классов прочности о тМ50 (В3,5) до М800 (B60), но в частном строительстве наиболее распространены марки М100-М400. Соответственно, бетон М100 подходит для легких сооружений – гаражей, бань, оборудования, а М400 – для многоэтажных тяжелых зданий, например, из кирпича. Но в абсолютном большинстве случаев, выбирается бетон марки М300.

С помощью нашего калькулятора, вы получите расчет бетона на фундамент (объем, масса). Все значения будут доступны прямо в интерфейсе – вам не нужно переключаться на другие вкладки. Однако от вас требуется ввести, используемую марку бетона.

Расчет цемента на фундамент с помощью нашего онлайн-калькулятора никогда не был таким простым. Просто заполняйте поля в инструменте и в результатах расчета вы получите необходимые значения!

 

Расчет арматуры для фундамента

Арматура – второй по важности компонент фундамента (его «кости»), который позволяет компенсировать и нивелировать воздействующие нагрузки на расстяжение и изгиб. Всеизвестный факт, что бетон не отличается гибкостью и пластичностью, однако он обладает высокой прочностью на сжатие. Для того чтобы объединить эти качества и повысить эксплуатационные характеристики основания, а также недопустить деформации после возведения сооружения – фундаменты армируют.

Армирование фундамента представляет собой создание определенный типа каркаса из соединенных горизонтальных, вертикальных и поперечных стержней. Наиболее значимой характеристикой арматуры является ее диаметр и ее выбор зависит от типа грунта, температурных особенностей, стеновых материалов и габаритов возводимой конструкции. Считается, что для легких построек оптимально применять 10 мм стержни, 12 мм – для одноэтажных и малоэтажных зданий из пористых материалов, 14 мм – для малоэтажных из тяжелых материалов, 16 мм – для многоэтажных сооружений и сложных грунтов.

Вторым важным показателем является шаг вязки арматуры. Обычно он подбирается на глаз, на основании общей массы конструкции и типа подстилающего грунта, величина должна находится в пределах 200-600 мм. Стандартный интервал, который применяют в частном строительстве – 500 мм.

Встроенный калькулятор расчета арматуры на фундамент позволяет получить посчитать количество стержней, их общую длину, массу и объем. Результат предоставляется, как при расчете ленточного фундамента, так и монолитной плиты.

Наш калькулятор будет полезен при расчете фундамента для дома из газобетона, пенобетона, кирпича и других строительных блоков!

 

Рассчитать фундамент под дом

В современных реалиях рассчитать фундамент под дом может практически каждый — вам не нужно обладать специальными знаниями и необязательно пользоваться дорогостоящими услугами специалистов. Однако перед тем, как начать строительство необходимо понимать, какой вид фундамента будет наиболее рациональным для вашего участка. Напомним, что физико-географическое положение и геоморфологические условия местности, оказывают непосредственное влияние на тип и стоимость будущей конструкции.

 

Факторы выбора типа основания

Почва — важнейший фактор при строительстве дома, от ее состава напрямую зависит, трудоемкость процесса и затраты на сооружение фундамента. В некоторых случаях доходит до того, что выгоднее купить новый участок, чем вкладываться в преобразование существующего. Поэтому самое первое, что вам необходимо сделать на новом участке – это определить тип грунта.

Если у вас нет лишних денег, то вам необходимо научиться определять почвы самостоятельно. Важно знать, что все виды грунтов делятся на скальные, глинистые и песчаные. Каждый тип обладает своим набором уникальных свойств, самыми важными из которых являются несущая способность, пучинистость и глубина промерзания.

Грунтовые воды — второй коварный спутник любого строителя. Если у вас высокий уровень залегания водоносного горизонта, то это очень плохие перспективы в будущем. В теплых регионах будут беспокоить бесконечные подтопления, сырость, плесень и грибки. Растворенные агрессивные химические соединения будут медленно убивать ваше основание, разрыхляя и растворяя бетон.

В холодных областях предыдущие факторы действуют в меньшей степени, зато силы морозного пучения с легкостью разорвут неправильно построенное основание за несколько зим. Поэтому крайне важно строить дом на возвышенностях и избегать низменностей, особенно если рядом находится водотоки и водоемы.

Провести анализ грунта и узнать уровень грунтовых вод, вам помогут наши статьи в разделе «Фундаменты, грунты, основания». Рассчитать нагрузки и остальные важные параметры, согласно СНИП, вы сможете с помощью соответствующих калькуляторов нашего проекта KALK.PRO.

Температура – объединяет два предыдущих фактора в единое целое. Она является последним решающим фактором, который может повлиять на выбор основания.

При строительстве фундамента наиболее важными показателями являются глубина промерзания грунта и уровень залегания подземных вод. В условиях континентального климата (при низких температурах зимой и высоких летом), который встречается на большей части территории России, ежегодно почвы промерзают на значительную глубину, а затем оттаивают.

В случае, если УГВ находится выше отметки промерзания, то начинают действовать силы пучения. Вода, содержащаяся в грунте, замерзает и превращается в лед, тем самым увеличивая свой объем.

Мощь этого процесса нельзя недооценивать, силы с которой они могут давить на фундамент составляют десятки тонн на квадратный метр. Такое внушительное воздействие с легкостью деформирует любую конструкцию и приведет ее в движение.

Поэтому очень важно знать нормативную глубину, на которую ежегодно промерзает грунт. Закладывая фундамент ниже этого уровня, вы оберегаете его от этих разрушительных сил, но одновременно с этим пропорционально возрастает стоимость основания.

 

Виды фундаментов для дома

Отталкиваясь от этих «входных» условий, теперь можно перейти к обзору видов фундаментов. Их классификация основывается на конструктивных особенностях и технологии возведения. Наибольшей популярностью пользуются ленточные, монолитные, столбчатые, свайные основания и их комбинации.

 

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент – свое название получил из-за внешнего сходства с лентой. Монолитная или сборная железобетонная полоса проходит под всеми несущими стенами здания, оказывая равномерное давление на грунт.Один из самых простых и доступных в частном строительстве.

Трудоемкость процесса минимальна, технология монтажа не отличается особой сложностью и обходится относительно недорого. Подходит для большинства случаев при сооружении малоэтажных зданий, легко выдерживает большие нагрузки. При низком уровне грунтовых вод используется мелкозаглубленный ленточный фундамент, при высоком – заглубленный.

При крайне проблематичных почвах, когда ленту приходится очень сильно заглублять на 2 м и более, целесообразность использования данного вида основания пропадает и следует рассмотреть другие варианты.

 

Монолитная плита

Плитный фундамент – монолитная железобетонная плита, расположенная под всей площадью здания. За счет большого объема земляных работ и огромных затрат на бетон, стоимость конструкции возрастает в разы, по сравнению с лентой. Это один из самых дорогих, но в то же время эффективных видов оснований.

Из-за однородности и большой площади соприкосновения с грунтом, этот вид фундамента легко переносит значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки. ;Ему не страшны силы морозного пучения и высокий уровень грунтовых вод. Он стабильно проявляет себя на слабонесущих почвах, а также выдерживает тяжелые дома из кирпича и камня.

 

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент – это конструкция из столбов и перекрытий, которая применяется при возведении сооружений из легких материалов. ;Устройство фундамента крайне незамысловато. По периметру и в местах повышенной нагрузки (чаще всего это пересечении стен), ставятся столбы, которые сверху соединяются балками из дерева или металла.

Данное основание приобрело широкую популярность из-за активного строительства домов из бруса и СИП-панелей. Оно экономично, надежно и не требует работ по гидроизоляции. Защищает ваш дом от плесени и преждевременного разрушения древесины. Тем не менее, фундамент крайне требователен к грунту, ему категорически запрещены подвижки и пучения.

 

Свайный фундамент

Свайный фундамент – представляет собой комплекс из многочисленных свай, которые создают устойчивый каркас для равномерного распределения нагрузки по всем элементами конструкции. Основания данного типа являются спасением для обладателей участков с неустойчивыми грунтами и сложным рельефом местности. Помимо того, что они позволяют надежно закрепить здание, так они еще и укрепляют саму почву, предотвращая подвижки и оползни.

Существует три основных вида свайных фундаментов:

• На винтовых сваях;
• На буронабивных сваях;
• На забивных сваях.

Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, но наиболее распространенным является первый тип, так как сочетает в себе низкую стоимость и отвечает всем стандартам частного строительства.

Спасибо, что пользуетесь нашим калькулятором фундамента, с уважением команда KALK.PRO!

Газобетонные блоки – решение XXI века

Дом вашей мечты. Что Вы представляете, слыша эту фразу? Какой он? Маленький, уютный, расположенный подальше от шума и повседневной суеты или, может быть, огромный, насчитывающий несколько этажей и находящийся в самом сердце города? Возможно, Вы хотите иметь рядом прекрасный сад, а может, необычно украсить стены? Каждый, кто принимается за реализацию своей мечты, независимо от её особенностей, сталкивается с таким вопросом: «Какой материал выбрать для постройки?». Несомненно, Вы слышали выражение: «Мой дом – моя крепость» и прекрасно понимаете, что выбор материала для вашей мечты – серьёзная и ответственная работа!

Газобетонные блоки. Что же это?

Газобетонные блоки – это блоки из лёгкого ячеистого бетона, в состав которых входит цемент, кварцевый песок и вода с добавками извести и алюминиевой пудры для поризации. Главное их отличие от пенобетонных блоков, это применяемый «генератор» пор, в пенобетоне это специальная пена, а газобетоне это газы, выделяемые вследствии химической реакции извести и алюминиевой пудры. Такая химическая реакция безвредна для человека, при условии использования качественных ингредиентов. Изготавливаются блоки в специализированных автоклавных камерах при высоких давлениях.

Сейчас газобетонные блоки стали очень актуальными в строительстве, хотя появляется газобетон в 1914 году в Чехии, а через 10 лет, благодаря работе шведского архитектора Акселя Эрикссона, уже появляются сами газобетонные блоки, а ещё спустя 5 лет начинается их массовое производство.

Виды газобетонных блоков

Если учитывать технические характеристики, то условно блоки можно разделить на автоклавные и неавтоклавные. Автоклавные блоки получили своё название от массивных автоклавных камер, в которых происходит процесс набора прочности под определенным давлением, что бы воздушные поры распределялись равномерно. Для неавтоклавных газобетонных блоков специальные камеры не используются. Цена у таких блоков ниже, прочность хуже, а теплопроводность выше.

В зависимости от состава газобетонных блоков, они делятся на группы:

• цементные
• известковые
• смешанные
• газозолобетон
• шлаковые

Это означает, что в первом случае в составе преобладает цемент, во втором – известь, в третьем случае – и цемент, и известь, при производстве газозолобетона используется в больших количествах зола, а последнем случае блоки, больше чем на 50% состоят из шлака.

Преимущества газобетонных блоков

1. Лёгкость.
Фундамент – основа любого дома, поэтому нагрузка на него чрезвычайно высока. Газобетонные блоки способствуют минимизации, как нагрузки, так и ваших финансовых затрат!
2. Низкая теплопроводность.
Коэффициент теплопроводности: Д400 – 0,10 Вт/м°С. Чем это выгодно? В дальнейшем это сэкономит Вам приличную сумму на оплате коммунальных платежей за отопление. Тёплый дом – уютный дом.
3. Экологическая чистота.
Это – гарантия безопасности материала для вашего здоровья.
4. Обеспечение пожарной безопасности.
Газобетон способен выдерживать одностороннее воздействие горячей стихии на протяжении 7 часов.
5. Лёгкость в обработке.
Обрабатывать газобетон легко и удобно, а значит, и дом строить гораздо быстрее. К тому же, эти факторы влияют и на цену строительства дома, понижая её и одновременно сокращая путь к вашей мечте!

Кладка газобетонных блоков

Перед кладкой необходимо рассчитать количество газобетонных блоков, а так же количество строительного раствора или клея и кладочной сетки — в этом вам поможет специальный онлайн калькулятор строительных блоков и сопутствующих материалов.

Кладку лучше всего начинать с углов дома, двигаясь по периметру. Укладка первого ряда блоков – самая важная и ответственная часть, ведь если Вам удастся достичь максимально ровной горизонтальной поверхности, то Вы не будете долго возиться с последующими рядами, сократив время и сохранив нервы. До начала кладки блоков, возьмите во внимание гидроизоляцию и очищение блоков от пыли, а также их увлажнение, если погода очень сухая.

На радость строителям, газобетонные блоки имеют довольно высокую геометрическую точность, которая равна ±1,5-2,0 мм. Для кладки Вам понадобится клеевой раствор или цементно-песчаный. Клеевой обладает более меньшей толщиной, уменьшая потери тепла через стены, но стоит несколько дороже обычного цементно-песчанного. Лучше всего, готовить их непосредственно на месте стройки, использовать заводские смеси и не забывать заглядывать в инструкции.

Использование реек-порядовок улучшит качество кладки, при этом, не заставляя трудиться до седьмого пота. Установить их следует по углам и вертикально. Высоты рядов обозначьте специальными отметками на рейках. Кладку следующего ряда ведите по шнуру-причалке, который разместите между порядовками!

Недостатки газобетонных блоков

К сожалению, везде есть и свои недостатки. Какие же они у газобетонных блоков?

1. Хрупкость.
Газобетонные блоки очень хрупкие, поэтому строить из них многоэтажное здание не рекомендуется, да и вести строительство на свайном фундаменте из газоблоков нельзя. Но стройка обычного 2-х или 3-х этажного домика на ленточном фундаменте и с использованием сетки или арматуры через каждые 2-3 ряда блоков обречена на успех!
2. Водопоглощение.
Газобетонные блоки очень пористые и паропроницаемые, поэтому требуют гидроизоляции, как говорилось выше. Также их нужно защищать снаружи от влияния сильных дождей и таяния снега, которые легко повысят теплопроводность стен дома.
3. Эксплуатационные свойства.
Прочность стен из блоков не велика, поэтому если вы захотите повесить любимую картину, но она сама по себе тяжёлая, или прикрепить кухонные шкафы, то у Вас получится не сразу. Гвозди держатся очень слабо и делать всё это нужно, использую специальные дюбеля.

Помните, если соблюдать технологии строительства из газобетонных блоков и принимать во внимание все нюансы и советы, то Вы построите уютный дом вашей мечты и при этом сэкономите средства для инвестиций в свои желания.

Видео строительства дома из газобетонных блоков

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 / (γc · R0)

γc — коэффициент условий работы

γn = 1,2- коэффициент надежности

F  — 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

γ_c

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 > γ_n · F / (γ_c · R₀)

γ_{n —коэффициент надежности для запаса прочности, постоянная величина равная 1,2}

R₀  — 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

γ_c  — 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 = 20м² . Это 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.

Расчет оснований и фундаментов в системе APM Civil Engineering

Владимир Прокопов, Андрей Алехин

Общие принципы расчета фундаментов на упругом основании

Расчет параметров грунта основания

Расчет основания под столбчатый фундамент

Расчет свайного фундамента

Расчет основания под ленточный фундамент

Расчет основания под сплошной фундамент

Совместный расчет сооружения, фундамента и основания

Проектирование оснований и фундаментов является неотъемлемой частью проектирования зданий и сооружений в целом. Расчет фундаментов требуется не только для индивидуальных проектов зданий, но и для типовых серийных проектных решений. Конструктивные и объемно-планировочные решения зданий в значительной мере зависят от инженерно-геологических условий площадки строительства и возможных вариантов фундаментов.

Требованием п. 5.1.4. СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» является учет взаимодействия сооружения с основанием. Расчетная схема системы «сооружение — основание» или «фундамент — основание» должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения (статической схемы сооружения, особенностей его возведения, характера грунтовых напластований, свойств грунтов основания, возможности их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и пр.).

Для совместного расчета сооружения и основания могут быть использованы численные методы и специализированное программное обеспечение. В полной мере такой расчет может быть реализован в модуле APM Structure3D, входящем в систему APM Civil Engineering. APM Structure3D, представляющий собой модуль конечно-элементного анализа, уникальная отечественная разработка, в которой, помимо прочностного расчета пространственных металлических, железобетонных, армокаменных и деревянных строительных конструкций, реализован расчет всех основных типов фундаментов.

Типы фундаментов, расчет которых может быть проведен в модуле APM Structure3D:

• столбчатые железобетонные фундаменты под колонны;
• ленточные железобетонные фундаменты;
• сплошные железобетонные фундаменты;
• свайные: висячие сваи и сваи-стойки.

Возможен также расчет фундаментов произвольной конфигурации в плане и комбинированных (разных типов для одного здания), а также фундаментов сложной формы, например сплошных с оребрением.

Проектирование оснований фундаментов зданий и сооружений ведется по двум группам предельных состояний. Целью расчета по первой группе предельных состояний является определение несущей способности оснований, обеспечение прочности и устойчивости фундаментов на сдвиг по подошве и опрокидывание. Расчет по второй группе предельных состояний должен ограничить абсолютные и относительные перемещения фундаментов предельными величинами, гарантирующими нормальную эксплуатацию сооружения.

APM Structure3D имеет сертификат РОСС RU.СП15.Н00172 на соответствие расчета оснований и фундаментов следующим нормативным документам:

• СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»;
• СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов»;
• СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» (используется для расчета железобетонных ленточных и сплошных фундаментов).

Общие принципы расчета фундаментов на упругом основании

Расчет фундамента начинается с предварительного выбора конструктивного решения и определения глубины заложения. Проверка пригодности принятых размеров, а также выбор размеров отдельных частей фундамента и способов его армирования выполняются исходя из расчета прочности грунта основания. Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия совместной работы сооружения и основания. Совместная деформация основания и сооружения характеризуется абсолютной осадкой (подъемом) основания отдельного элемента фундамента.

При расчете деформаций основания с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания (п. 5.5.8
СП 50-101-2004).

Следует отметить, что для моделирования упругого основания требуется определение коэффициентов пропорциональности, называемых коэффициентами постели. На основании данных инженерно-геодезических изысканий APM Structure3D позволяет задать структуру грунта и определить расчетное сопротивление грунта и коэффициенты постели оснований.

Для всех типов фундаментов для ввода нагрузок на основания применяются результаты статического расчета от действия какого-либо загружения или комбинации загружений. В качестве альтернативы возможен и «ручной» ввод в соответствии с расчетной схемой.

Расчет параметров грунта основания

В текущей версии системы APM Civil Engineering реализована модель грунта основания с использованием двух коэффициентов постели, которую принято называть моделью Пастернака. В случае применения в расчете одного коэффициента постели модель Пастернака сводится к традиционной модели Винклера, регламентированной
СП 50-101-2004. В дальнейших планах разработчиков — создание дополнительных инструментов для моделирования грунта объемными конечными элементами (модели грунта Кулона — Мора и Дрюкера — Прагера).

Понятие «основание» в APM Structure3D включает фундамент одного типа (столбчатый, ленточный, сплошной, свайный) с одинаковыми конструктивными параметрами и установленный на одном грунте.

Рис. 1. Задание параметров грунта основания

Для всех типов фундаментов, за исключением расчета свай-стоек, доступна вкладка Слои грунта (рис. 1), в которой осуществляется задание параметров грунта для данного основания. Одному основанию может соответствовать только один грунт. Для задания грунта прежде всего необходимо выбрать тип грунта (глина или песок). От выбранного типа зависит, каким будет выпадающее меню подтипа: для песка — гравелистый, крупный, средней крупности, мелкий, пылеватый; для глины — несколько вариантов, имеющих разный показателя текучести (IL) — от 0 до 1. Далее для задания доступны все остальные параметры: толщина, плотность, угол внутреннего трения (град.), удельное сцепление, коэффициент поперечной деформации, модуль деформации.

Предусмотрена возможность выбора одного из типов грунтов с предопределенными характеристиками, например Глина IL = 0 или Песок средней крупности с возможностью дальнейшего редактирования параметров грунта. Расчетные сопротивления для каждого слоя грунта вычисляются на основании п. 5.5.8
СП 50-101-2004.

Расчет основания под столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент, как правило, устанавливается под колонну. Поэтому для расчета упругого основания под столбчатый фундамент необходимо создать стальной или железобетонный конструктивный элемент «колонна» и установить опоры.

Затем нужно выделить все колонны с опорами и с помощью команды Упругое основание под столбчатый фундамент создать упругое основание. Так автоматически будут созданы соответствующие упругие основания под каждую колонну. Дальнейшее задание параметров (учет наличия подвала, коэффициенты условий работы и пр.) осуществляется во вкладках диалогового окна Фундаменты (рис. 2) для каждого основания или группы оснований. В результате расчета определяются: толщина продавливания грунта с учетом нагрузки на основание, коэффициенты постели, число ступеней фундамента и их геометрические размеры, осадка, крен, необходимое количество арматуры. После выполнения расчета доступна схема расположения ступеней фундамента в грунте, 3D-модель фундамента с армированием отображается на расчетной схеме.

Рис. 2. Расчет столбчатого фундамента под колонну

Расчет свайного фундамента

В основу расчета свайного фундамента положено определение требуемого количества свай в кусте. Необходимо выделить все колонны (ЖБ-колонны или стальные конструктивные элементы) с опорами и с помощью команды Упругое основание под свайный фундамент создать соответствующие упругие основания. Так автоматически будут созданы упругие основания под каждую колонну.

Рис. 3. Порядок расчета свайных фундаментов

Далее во вкладках диалогового окна Фундаменты (рис. 3) для каждого основания или для группы оснований осуществляется задание параметров. Геометрические параметры, такие как сечение и размеры, могут быть выбраны из базы данных стандартных свай или заданы пользователем. Вкладка Конфигурация позволяет выбрать тип свай: сваи-стойки (забивная, оболочка, набивная и буровая) или висячие сваи (забивная, оболочка, оболочка, заполняемая бетоном набивная и буровая, винтовая, бурозавинчиваемая, вдавливаемая). Параметры ростверка применяются для задания геометрических размеров и материала ростверка, а также для учета наличия подвала.

Рис. 4. Результаты расчета и схема свайного фундамента

В результате расчета (рис. 4) определяются следующие параметры: толщина продавливания грунта с учетом нагрузки на основание, коэффициенты постели, осадка, крен, несущая способность сваи по грунту на продавливание и на выдергивание и необходимое количество свай, а также геометрические размеры плиты ростверка, размеры условного фундамента, расчетное сопротивление грунта под условным фундаментом. После выполнения расчета доступна схема расположения куста свай в грунте, 3D-модель ростверка отображается на расчетной схеме.

Расчет основания под ленточный фундамент

Ленточный фундамент представляет собой балку, установленную под стеной или под рядом близко стоящих колонн. Для расчета упругого основания под ленточный фундамент необходимо создать ЖБ-ригель, стальной или деревянный конструктивный элемент, а затем установить опоры по длине конструктивного элемента.

В одно основание ленточного фундамента могут входить несколько конструктивных элементов одного сечения, расположенных на одном грунте. После выделения ригеля или группы ригелей одного сечения с помощью команды Упругое основание под ленточный фундамент создается соответствующее упругое основание (рис. 5).

Рис. 5. Подготовка модели ленточного фундамента

Дальнейшее задание параметров (учет наличия подвала, коэффициенты условий работы и т.д.) и выполнение расчета основания по прочности грунта и осадкам осуществляется во вкладках диалогового окна Фундаменты для каждого основания или группы. Расчет фундамента как железобетонного элемента с подбором арматуры выполняется в диалоговом окне Конструктивные элементы.

Расчет основания под сплошной фундамент

Сплошной фундамент представляет собой плиту. Для расчета упругого основания под сплошной фундамент необходимо создать конструктивный элемент с типом элемента ЖБ-оболочка, а затем установить опоры по всей пластине.

В одно основание сплошного фундамента могут входить несколько конструктивных элементов одинаковой толщины, расположенных на одном грунте. После выделения одного или нескольких конструктивных элементов с помощью команды Упругое основание под сплошной фундамент создается соответствующее упругое основание (рис. 6).

Рис. 6. Конфигурация и результаты расчета сплошного фундамента

Дальнейшее задание параметров и выполнение расчета основания по прочности грунта и осадкам осуществляется во вкладках диалогового окна Фундаменты для каждого основания или группы. Расчет фундамента как железобетонного элемента с подбором арматуры выполняется в диалоговом окне Конструктивные элементы.

Совместный расчет сооружения, фундамента и основания

Расчет внутренних усилий в системе «основание — фундамент — сооружение» допускается выполнять на основании, характеризуемом переменным в плане коэффициентом жесткости (коэффициентом постели). При этом переменный в плане коэффициент постели назначается с учетом неоднородности в плане и по глубине основания. Коэффициенты постели зависят от структуры и физических свойств грунта, а также от нагрузки на основание. В APM Structure3D эти коэффициенты могут быть определены в процессе последовательных приближений:

1. Расчет сооружения на жестком основании и определение первоначального распределения коэффициентов постели исходя из глубины продавливания толщи грунта.
2. Расчет совместных перемещений сооружения фундамента и основания с принятым распределением коэффициента постели при действии заданных нагрузок.
3. Определение осадок основания с использованием принятой модели основания, а также следующего приближения и пересчет коэффициентов постели.
4. Повторение шагов 2 и 3 до достижения сходимости по контрольному параметру (например, по коэффициенту постели).

В системе APM Structure3D реализован комплексный подход расчета строительного объекта «основание — фундамент — сооружение». Выполнение расчета конструктивных элементов (металлических, железобетонных, армокаменных, деревянных) и фундаментов в «одном окне» имеет ряд очевидных преимуществ:

• пользователь работает с программным обеспечением одного разработчика;
• отсутствует лишняя операция переноса результатов и данных из одной программы в другую;
• возможность реализации итерационного процесса решения нелинейной задачи совместной работы системы «основание — фундамент — сооружение»;
• одновременная проверка несущей способности стальных, деревянных и армированных (железобетонных и армокаменных) конструктивных элементов.

Такой подход, на наш взгляд, наиболее полно соответствует требованиям современного проектирования.

САПР и графика 2`2009

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 утеплителем	30-50 кг/м2
Стены из бревен и бруса	70-100 кг/м2
Кирпичные стены толщиной 150 мм	200-270 кг/м2
Железобетон толщиной 150 мм	300-350 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
Железобетонное	500 кг/м2

Удельный вес 1 м² кровли

Кровля из листовой стали	20-30 кг/м2
Рубероидное покрытие	30-50 кг/м2
Кровля из шифера	40-50 кг/м2
Кровля из гончарное черепицы	60-80 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 России	50-100 кг/м2
Для средней полосы России	150-200 кг/м2
Для севера России	более 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.

Дом	Вес стен, кг	Цокольное перекрытие, кг	Чердачное перекрытие, кг	Вес кровли, кг	Снежный покров, кг	Всего, кг
Каркасный	7500	5400	3600	1470	4900	22870
Кирпичный	40500	5400	3600	1470	4900	55870
Железобетонный	52500	18000	18000	3920	4900	97320

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.

Дом	Вес дома, кг	Вес фундамента, кг	Общий вес, кг	Площадь, см2	Нагрузка на грунт, кг/см2
Каркасный	22870	4290	27160	9420	2,88
Кирпичный	55870	54720	110590	120000	0,92
Железобетонный	97320	54720	152040	120000	1,26

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.

9.5. Примеры расчета колебаний фундаментов машин с динамическими нагрузками ч.1

Ниже приведены примеры расчетов массивных фундаментов на периодическую (гармоническую) и ударную нагрузки и пример расчета рамного фундамента на гармоническую нагрузку. Примеры расчетов фундаментов под машины можно найти в «Руководстве по проектированию фундаментов машин с динамическими нагрузками» [6].

Пример 9.1. Рассчитать фундамент лесопильной рамы. Расчет фундаментов лесопильных рам производится как для машин с кривошипно-шатунными механизмами по главе СНиП «Фундаменты машин с динамическими нагрузками». Целью расчета является определение размеров фундамента, соответствующих требованиям экономичности и обеспечивающих допустимый уровень колебаний.

Исходные данные: марка машины РД 76/6; масса машины 15 т; масса приводного электродвигателя 2 т; мощность приводного электродвигателя 90 кВт; частота вращения электродвигателя 720 мин^–1; частота вращения главного вала n_r = 320 мин^–1. Расчетные динамические нагрузки, координаты точек их приложения, координаты центра тяжести машины, размеры верхней части фундамента, диаметр, конструкция и привязка анкерных болтов и другие исходные данные для проектирования заданы в строительном задании завода — изготовителя машины на устройство фундамента. Схема нагрузок, действующих на фундамент, приведена на рис. 9.1. Допускаемые амплитуды горизонтальных и вертикальных колебаний фундамента для I гармоники должны быть не более 0,19 мм.

Решение. Конструкцию фундамента пилорамы принимаем массивной из монолитного железобетона. Фундамент состоит из нижней прямоугольной плиты размером 6×7,5 м и высотой 2 м, принятыми из условий расположения приводного электродвигателя, требований симметрии и оптимальной массы фундамента, и верхней скошенной части, принятой по технологическим условиям. Отметка засыпки грунта находится на уровне верха прямоугольной плиты. Материал фундамента — бетон марки М200, арматура — горячекатаная, круглая и периодического профиля, соответственно классов A-I и А-II.

Схема масс элементарных объемов фундамента и машины с привязкой их к осям фундамента, проходящим через центр тяжести подошвы фундамента, приведена на рис. 9.1. Масса пилорамы m₁ = 15 т; масса скошенной части фундамента m² = 22,25 т; масса прямоугольной части фундамента m₃ = 216 т; масса электродвигателя с подбеточкой m₄ = 2+18 = 20 т.

Полная масса фундамента

m_f = 22,25 + 216 + 18 = 256,25 т.

Масса пилорамы и электродвигателя привода

m_m = 15 + 2 = 17 т.

Масса всей установки

m = m_f + m_m = 256,25 + 17 = 273,25 т.

Находим координаты центра тяжести установки по оси Z. Статические моменты масс элементов установки относительно оси, проходящей через подошву фундамента, будут:

S₁ = 15·5,95 = 89,25 т·м; S₂ = 22,25·2,65 = 58,96 т·м;

S₃ = 216·1 = 216 т·м; S₄ = 20·2,5 = 50 т·м;

т·м.

Расстояние от центра тяжести установки до подошвы фундамента

м.

Рис. 9.1. Фундамент лесопильной рамы РД-75/6

Находим координаты по оси X. Расстояние до центра тяжести установки по оси X‘

м.

Координату центра тяжести установки по оси Y не определяем, так как эксцентриситет до оси Y весьма мал (<< 3 % стороны фундамента), а расчет фундамента па колебания должен производиться только в направлении оси X (по направлению действия динамических сил).

В основании фундамента залегают пески средней крупности, средней плотности маловлажные с расчетным сопротивлением R = 350 кПа и модулем деформации E = 3·10⁴ кПа. Проверяем условие (9.1) при γ_c0 = 1 и γ_c1 = 1. Среднее давление p =  Q/A, где Q = mg, тогда

кПа  < 1·1·350 = 350 кПа.

Расчет прочности массивного железобетонного фундамента не требуется. Армирование фундамента выполняется конструктивно.

Расчет колебаний фундамента пилорамы производится в следующем порядке.

Определяем упругие характеристики песчаного грунта основания по формулам (9.6) и (9.7):

кН/м³;

C_φ = 2·44 140 = 88 280 кН/м³;

C_x = 0,7·44 140 = 30 900 кН/м³.

Коэффициенты жесткости для естественного основания находим по формулам (9.8), (9.9) в (9.10), где I_φ = 6·7,5³/12 = 210,94 м⁴

k_z = 44 140·6·7,5 = 1 986 400 кН/м;

k_x = 30 900·6·7,5 = 1 390 000 кН/м;

k_φ = 88 280·210,94 = 18 623 000 кН/м.

Значения коэффициентов относительного демпфирования определяем по формулам (9.13) и (9.15):

; .

Расчетные динамические нагрузки (для первой гармоники возмущающих сил и моментов) определяем следующим образом:

M = F_ve + F_he₁,

тогда при F_v = 208 кН, F_h = 39 кН, e = 0,173 – 0,08 = 0,093 м и e₁ = 5,95 – 1,516 = 4,434 м

M = 208·0,093 + 39·4,434 = 19,4 + 173 = 192,4 кН·м.

Амплитуды горизонтально-вращательных и вертикальных колебаний фундамента определяются по формулам:

;

;

;

.

Для вычисления по этим формулам амплитуд следует определить входящие в них дополнительные параметры:

с^–1;

;

здесь значение θ = 1614,4 т·м² получено путем разбивки фундамента и машины на элементарные тела, вычисления для них собственных моментов инерции и добавления переносных моментов инерции, равных произведению масс элементарных тел на квадраты расстояний от их собственных центров тяжести до общего центра тяжести установки;

;

с^–1;

кН·м ;

т·м² ;

с^–1;

с^–1;

;

;

;

;

.

; ;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Подставляя найденные параметры в соответствующие формулы находим:

= 0,111 мм < A_adm = 0,19 мм;

= 1,2·10^–4 м = 0,12 мм;

A_v = 0,12 + 0,0082 = 0,128 мм < A_adm = 0,19 мм.

Следовательно, параметры фундамента выбраны правильно.

Руководство по проектированию фундаментов машин с динамическими нагрузками

Бесплатный калькулятор бетонных оснований | SkyCiv

Этот калькулятор расчета бетонных оснований помогает инженерам проектировать фундаменты для опор, комбинированных опор, свай и т. Д. Программное обеспечение включает в себя расчеты опрокидывания, скольжения, конструктивных коэффициентов полезности (односторонний сдвиг, двухсторонний сдвиг, изгиб X и изгиб Y ) и многое другое — согласно AS 3600 и ACI 318. Бесплатный инструмент также рассчитает объем бетона в вашей конструкции.

Этот онлайн-калькулятор фундамента представляет собой упрощенную версию нашего программного обеспечения для проектирования фундаментов / опор, которое может выдерживать большее количество нагрузок и типов фундаментов, включая комбинированные опоры и несимметричные изолированные опоры.Просто начните с выбора кода дизайна и начните с добавления или редактирования размеров вашего фундамента с помощью параметров ширины, высоты и глубины. Фигура автоматически обновится.

Этот простой в использовании инструмент поможет инженерам рассчитать ряд важных результатов для изолированных и комбинированных опор. К ним относятся опрокидывание, требования к размерам, скольжение, давление грунта, коэффициенты прочности на сдвиг и изгиб в одном и двух направлениях. Это дает инженеру хорошее представление о том, пройдет ли фундамент или нет.Калькулятор оснащен интерактивной графикой, несколькими типами нагрузки, встроенным армированием и мощным отчетом о расчетах. Некоторые из этих функций недоступны в бесплатной версии, но вы можете посетить нашу страницу Foundation Design Software для получения дополнительной информации о функциях и возможностях полных версий.

С помощью этого калькулятора фундамента общего назначения можно также рассчитать бетонные сваи и фундаменты свайных крыш. Это может быть разработано в контексте ACI 318 или AS 3600 (и AS 2159 для почвы).Это программное обеспечение для бетонных свай будет отображать результаты проверки осевого изгиба, торцевого подшипника, изгиба *, бокового * и сдвига *. Примечание: любые результаты, отмеченные звездочкой (*), доступны только в платной версии.

Наряду с расчетными коэффициентами опрокидывания, скольжения и бетона калькулятор также рассчитает объем бетона в подушке. Результат вернет кубические метры бетона для метрической системы и кубические футы для британской системы единиц. Этот калькулятор оценивает количество бетона, необходимого для ваших изолированных опор, для быстрого выполнения расчетов и оценок габаритов.

Дальнейший проект фундамента можно рассчитать с помощью нашей полной версии Foundation Design Software. Это программное обеспечение позволит рассчитывать бетонные опоры ACI 318 и AS 3600 (также известные как бетонные опоры) с полной нагрузочной способностью и результатами. Сюда входит подробный отчет о расчетах и ​​дополнительных конструктивных особенностях. Это программное обеспечение для проектирования фундаментов также можно использовать для расчета и проектирования бетонных свай в соответствии с AS 3600 (AS 2159) и ACI 318 с несколькими слоями грунта, дополнительными возможностями загрузки и без ограничений.

SkyCiv предлагает инженерам широкий спектр программного обеспечения для структурного анализа и проектирования облачных вычислений. Как постоянно развивающаяся технологическая компания, мы стремимся внедрять инновации и улучшать существующие рабочие процессы, чтобы сэкономить время инженеров в их рабочих процессах и проектах.

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 предполагается 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. В отчете по исследованию почвы указывается несущая 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.

Вышеупомянутая формула не учитывает факторы, обсужденные выше, и просто предоставляет 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

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 ?

Приведенные 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.

Полезные советы

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

Тип почвы	Угол естественного 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?

Осадка фундаментов мелкого заложения — Руководство по структуре

Осадки фундаментов мелкого заложения можно разделить на две категории в зависимости от временных рамок возникновения.Осадки конструкции не избежать, даже если мы строим конструкцию на скале.

В конструкции сваи также может возникнуть определенная осадка из-за сбоев конструкции с увеличением нагрузки.

Здания, построенные на грунте, обязательно оседают, и это должно быть в пределах, указанных в рекомендации по проектированию фундамента.

Ответственность проектировщика заключается в поддержании единообразного урегулирования по всему зданию, поскольку различное урегулирование создает проблемы.

Грунт действует как пружина, которая в расчетах упоминается как реакция земляного полотна и совершает вертикальное движение конструкции с приложением нагрузок. Как объяснено выше, это может происходить в два этапа, как показано ниже.

1. Упругая осадка или немедленная осадка
2. Объединенная осадка

В этой статье мы обсудили упругую осадку или немедленную осадку фундаментов мелкого заложения на рабочем примере.

Упругая осадка фундаментов мелкого заложения

Упругая осадка возникает во время строительства конструкции и сразу после возведения конструкции.

Однако расчет консолидации происходит в течение определенного периода времени. Это происходит из-за снижения давления заливочной воды в насыщенной глине. Расчет консолидации происходит в два этапа, а именно: первичная и вторичная консолидация.

В этой статье обсуждается расчет упругой осадки.Для простоты понимания метод расчета упругой осадки, основанный на теории упругости, обсуждается на отработанном примере.

Метод расчета упругой осадки

Упругой осадки, Se, согласно книге Принципы проектирования фундамента

S _e = q ₀ (αB ‘) [(1-μ ² _s ) / E _с ] I _с I _f

Где,

q ₀ — Полезное приложенное давление на фундамент

μ _с — Коэффициент Пуассона грунта

E _с — Средний модуль упругости грунта под фундаментом, измеренный от Z = 0 до примерно Z = 4B

B ‘- B / 2 для центра фундамента и «B» для конуса фундамента

I _s — Коэффициент формы (Steinbrenner, 1934)

I _s = F ₁ + [(1-2μ _s ) / (1- μ _s )] F ₂

F ₁ = (1 / π) [A ₀ + A ₁ ]

F ₂ = (n ‘/ 2π) tan ^-1 A ₂ 9000 3

A ₀ = m ’ln {[1+ (m’ ² +1) ^0.5 ] (m ‘ ² + n’ ² ) ^0,5 } / {m ‘[1+ (m’ ² + n ‘ ² + 1) ^0,5 ]}

A ₁ = ln {[m ‘+ (m’ ² +1) ^0,5 ] (1 + n ‘ ² ) ^0,5 } / [m’ + (m ‘ ² + n’ ² + 1) ^0,5 ]

A ₂ = m ‘/ [n’ (m ‘ ² + n’ ² + 1) ^0,5 ]

I _f = глубина коэффициент (Fox, 1948) = f (D _f / B, μ _s и L / B

α = коэффициент, который зависит от местоположения на фундаменте, где рассчитывается осадка

Используются следующие значения для расчета осадки в центре фундамента.

α = 4, m ’= L / B и n’ = H / (B / 2)

Осадку на углу фундамента можно рассчитать с использованием следующих значений.

α = 1, m ’= L / B и n’ = H / B

Из-за наличия защищенных слоев почвы под фундаментом E _s будет варьироваться от слоя к слою. Взвешенное усреднение E _s учитывается для расчетов в соответствии с рекомендациями Bowels (1987). E _s можно рассчитать по следующей формуле.

E _s = [∑ E _{s (i)} ∆z] / Z ₀

Где,

E _{s (i)} = модуль упругости грунта на глубине ∆z

Z ₀ = H или 5B, в зависимости от того, что меньше

Приведенное выше уравнение и теории взяты из книги «Принципы фундаментальной инженерии».

В статье Википедии о Foundation (Engineering) обсуждается тип фундамента, который будет использоваться в строительстве.

Рабочий пример Расчет осадки фундаментов мелкого заложения в центре

Данные

• Размеры фундамента 1,5 м x 2 м
• Приложенное полезное давление на фундамент, q ₀ = 175 кН / м ²
• Коэффициент Пуассона грунта μ _с = 0,3

B = 1,5 м

L = 2 м

Среднее значение, E _с

E _с = (8000 x 2 + 12000 x 2 + 10000 x 2) / 6 = 10000 кН / м ²

α = 4

м ‘= L / B = 2/1.5 = 1,333

n ‘= H / (B / 2) = 6 / (1,5 / 2) = 8

F ₁ и F ₂ могут быть вычислены из приведенных выше уравнений после вычисления A ₀ , А _1, и А2. Или можно сослаться на таблицы, приведенные в книге «Принципы фундаментостроения».

A ₀ = m ‘ln {[1+ (m’ ² +1) ^0,5 ] (m ‘ ² + n’ ² ) ^0,5 } / {m ‘[1 + (м ‘ ² + п’ ² + 1) ^0.5 ]}

A ₀ = 1,333 x ln {[1+ (1,333 ² +1) ^0,5 ] (1,333 ² + 8 ² ) ^0,5 } / {1,333 [1 + (1,333 ² +8 ² + 1) ^0,5 ]}

A ₀ = 0,760

A ₁ = ln {[m ‘+ (m’ ² +1 ) ^0,5 ] (1 + n ‘ ² ) ^0,5 } / [m’ + (m ‘ ² + n’ ² + 1) ^0,5 ]

A ₁ = ln {[1.333 + (1,333 ² +1) ^0,5 ] (1 + 8 ² ) ^0,5 } / [1,333+ (1,333 ² +8 ² + 1) ^0,5 ]

A ₁ = 0,934

A ₂ = m ‘/ [n’ (m ‘ ² + n’ ² + 1) ^0,5 ]

A ₂ = 1,333 / [8 (1,333 ² +8 ² + 1) ^0,5 ]

A ₂ = 0,020

F ₁ = (1 / π) [A ₀ + A ₁ ] = (1 / π) [0.760 + 0,934] = 0,539

F ₂ = (n ‘/ 2π) tan ^-1 A ₂

Во-первых, вычислите tan ^-1 A ₂ в градусах, и он конвертируется в радин

tan ^-1 A ₂ = tan ^-1 (0,02) = 1,146 ⁰

Значение радиана = 1,146 ⁰ x (π / 180) = 0,02

F ₂ = (n ‘/ 2π) tan ^-1 A ₂ = (8 / 2π) x 0,02 = 0.025

I _с = F ₁ + [(1-2μ _с ) / (1- μ _с )] F ₂ = 0,539 + [(1-2 × 0,3) / (1- 0,3)] x 0,025 = 0,553

I _f можно оценить из таблицы, приведенной в принципах фундаментостроения.

Для μ _с = 0,3, Df / B = 1 / 1,5 = 0,667 и B / L = 1,5 / 2 = 0,75

I _f = 0,755

Фундаментальное поселение

S _e = q ₀ (αB ‘) [(1-μ ² _s ) / E _s ] I _s I _f

в центре основания

S _e = q ₀ (αB / 2) [(1-μ ² _с ) / E _с ] I _с I _f = 175 (4 × 1.5/2) [(1-0,3 ² ) / 10000] x 0,553 x 0,755 = 0,02 м

Осадка фундамента 20 мм.

Ссылка: Принципы проектирования фундаментов

% PDF-1. i>.U & qL4sAwo ‘&} ً Bu ~ & XMy $ ZIy> GC! UQbWIVDBZ 릂 L.Ă] NF \ dhrhk $ JJ.SϠ / N% {zhYFq ((wΟACKǸ5fbe * (9QL> kzě + *} * 湞, uY} h 9Zfb # — d [H ׃ Hp˽ + AF {~ @ ‘+ l:.%

5b}] (_ ##’ FI_> daZ & biB͗E

& \ {TqwS8} u_I’g ׀ Nnwmch_ \ egĕx% c? ejQBF «DFst _0aP _» t4f2 P25sxŎAet: 9xhCrn: JzU7e19W:? NU: F; zSi7 {JeW mP.f ߨ ~ rj`a & Nw {0 / (/ {tf {> R, (u $ Q + O bh) F’ɩqHoM2G {Je \ NNщ ] 6QM8 {R8d] * u1w1792 ~} u F ~ 7CC 狙 GMf * y * 9ao b1Oa ׽ $. 냈 f1 ~ c # zOUg3tm = պ v ~ [ q7 \) / L8 /> b3 @> Ib $ «v ~ 7 \, %% ˕-ƣh (k {Nk $ -aD59Nc1] Z5 NJLY0hfA) jfO`V0

ƀi \ 6CTa (Cm7R7уa [.wCOp + u XLQjC; 2L8.cND? + ZB2V; S;] V ad [! hdœ98 \> ju̢ ߰ dlia9L] DY bz {rX TA_ {G2o3 | QK8w) CST3 ߎ /% GuI (ſ’wg, C \ ZUI O% a6c / $ 5] 6djP «g |

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 Этажность
2.Собственный вес балок на погонный метр
3. Нагрузка стен на погонный метр
4. Общая нагрузка на перекрытие (постоянная 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 1% стали 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. Таким образом, 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 чистовая 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.

Метод расчета несущей способности композитного фундамента из песчаных свай в слое илистого грунта с учетом уплотнения

При строительстве песчаных свай часто применяется обсадная труба, то есть метод слива нижнего конца.При сооружении песчаной кучи в обсадной трубе делается полость, нижняя часть обсадной колонны закрывается, а полость расширяется в слое илистого грунта за счет механического статического давления и вибрации. Затем, когда обсадная труба поднимается, клапан в нижней части обсадной колонны автоматически открывается, и полость заполняется песком, образуя кучу песка. Этот процесс можно упростить до расширения полости. В данном исследовании эта теория была использована для расчета увеличения несущей способности фундамента в слое илистого грунта, вызванного строительством песчаной сваи.

Теория расширения полости и основные допущения

Завершенная песчаная куча предполагалась идеально цилиндрической, а ее размер полностью соответствовал проектным требованиям. Процесс строительства песчаной кучи был выполнен, как показано на рис. 2.

Рис. 2

Анализ теории расширения полости ³ был основан на следующих предположениях: (1) массив грунта является идеальным, однородным, и изотропный эластичный пластиковый корпус; (2) небольшая полость расширяется в бесконечную массу почвы; (3) критерий текучести почвы — критерий текучести Мора – Кулона; (4) давление грунта на стенку полости статическое до расширения; и (5) куча песка сделана из чистого песка без силы сцепления, и деформация текучести не учитывается.

Основные уравнения

Радиальное напряжение грунта вокруг сваи обозначалось \ (\ sigma_ {r} \), окружное напряжение обозначалось \ (\ sigma _ {\ theta} \), а конструкция песчаной сваи Процесс был упрощен до задачи осевой симметрии плоской деформации. Полярные координаты использовались без учета начального поля напряжений, и дифференциальное уравнение равновесия было получено следующим образом:

$$ \ frac {{d \ sigma_ {r}}} {dr} + \ frac {{\ sigma_ {r } — \ sigma _ {\ theta}}} {r} = 0.$$

(1)

Геометрическое уравнение:

$$ \ varepsilon_ {r} = \ frac {{du_ {r}}} {dr}. $$

(2)

В фазе упругой деформации функция напряжения \ (\ psi \) считалась функцией только радиальной координаты r :

где \ (r \) — радиальная координата, а L — граница постоянный.

На стадии пластической деформации параметры выбраны как консолидированные недренированные параметры, использовался критерий текучести Мора – Кулона:

$$ (\ sigma_ {r} — \ sigma _ {\ theta}) = (\ sigma_ {r } + \ sigma _ {\ theta}) \ sin \ varphi + 2c \ cos \ varphi. {{\ frac {2 \ sin \ varphi} {{1 + \ sin \ varphi}}}} — Cctg \ varphi.$$

(9)

Удовлетворяя уравнения. (4) и (6) при общих граничных условиях упругости и пластичности было получено следующее уравнение:

$$ \ sigma_ {p} = \ sigma_ {r} = C \ cos \ varphi. $$

(10)

На границе между упругой зоной и пластической зоной смещение общего расширения пластической зоны было получено на основе уравнения. (8):

$$ u_ {p} = \ frac {(1 + v)} {E} R_ {p} \ sigma_ {p}.{2} \ to 0 \), а общее смещение границы пластической зоны относительно невелико.

В приведенном выше расчете начальное поле напряжений не учитывалось. Для илистой почвы увеличение напряжения \ (\ sigma_ {p} = C \ cos \ varphi \), которое привело к тому, что почва перешла в пластическое состояние, было очень небольшим. Чтобы удовлетворить условию, что грунт легко входит в пластическое состояние, диапазон воздействия пластической зоны должен быть большим, чтобы общее смещение границы пластической зоны можно было считать относительно небольшим и упростить следующим образом: \ (u_ {p} ^ {2} \ to 0 \).