Расчет нагрузки на фундамент
В качестве примера для расчета будет рассмотрено одноэтажное здание 6X8 метров с высотой потолков 3 метра, длина простенков в доме составляет 10 метров, а толщина 0,1 м. Нагрузка на фундамент рассчитывается следующим образом. Длина стен равна:
После этого вычисляется объем стен, в данном случае считается, что они все толщины 10 см:
V=L*H*T V=38*3*0.1=11.4 м3.
Из таблиц берется коэффициент плотности материала P, из которого выполнены стены, и масса стен обсчитывается по формуле:
Вес перекрытий и кровли высчитывается при помощи таблиц, умножая их предварительно высчитанную площадь на удельный вес материала, из которого они состоят.
Какие нагрузки влияют на фундамент?
На фундамент дома влияют различные нагрузки: постоянные и временные, возникающие в силу каких-либо обстоятельств.
В общем виде все типы нагрузок на фундамент можно классифицировать по четырем основным направлениям:
- масса всех элементов конструкции возводимого дома;
- так называемая полезная масса, состоящая из всех предметов мебели и интерьера, которые будут находиться в здании;
- фундаментальные нагрузки или масса самого фундамента;
- временные нагрузки, которые зависят от климатических условий местности, где строится здание – количество осадков в виде дождя и снега, сила и скорость ветра.
Формула Терцаги
Формула Терцаги описывает закономерность уплотнения грунтов и их компрессионное сжатие. Для исследования грунтов редко выбирают метод трехосного сжатия ввиду его сложности, метод одноосного сжатия можно применять лишь к узкому кругу грунтов. Именно поэтому Терцаги рассматривает одноосное сжатие в жесткой таре, где стенки не дают образцу деформироваться.
По мере уплотнения, то есть сокращения объема полостей, давление возрастает. В результате становится понятно, то сумма деформаций образца составляется из пластической и остаточной деформации. (ξ1= ξp+ ξв)
Рис. 4 График нагружения грунта
При выполнении повторного нагружения основанию передаются только упругие деформации.
Расчет несущей способности грунта
Определение несущей способности грунта – это достаточно трудоемкий процесс, который можно выполнить подручными средствами (вручную/онлайн) или же воспользоваться услугами геолого-геодезических агенств. Если вы хотите сэкономить и выполнить расчет самостоятельно – KALK.PRO поможет вам в этом нелегком деле!
Мы предлагаем вам воспользоваться нашим удобным онлайн-калькулятором расчета сопротивления грунта на сжатие/сдвиг. По окончанию вычисления вы получите значение расчетного сопротивления в четырех разных единицах измерения (кПа, kH/m 2 , тс/м 2 , кгс/см 2 ). Для того чтобы получить результат расчета, вам необходимо заполнить несколько полей:
- Тип расчета. На основании лабораторных испытаний или при неизвестных характеристиках грунта.
- Характеристики грунта. Тип, коэффициент пористости и показатель текучести, а также осредненное расчетное значение удельного веса грунтов.
- Параметры фундамента. Ширина основания и глубина заложения.
Последние две характеристики грунта определяются только для глинистых грунтов.
Калькулятор расчетного сопротивления грунта основания
Для начала нам необходимо выбрать тип расчета. Первый вариант подразумевает, что вы получите отдадите образец грунта в специализированную лабораторию на исследование. Данный способ занимает большое количество времени и средств. Поэтому если у вас не сложный участок и вы уверены, что сможете сделать все своими силами, мы предлагаем воспользоваться вторым вариантом и выполнить расчет на основании табличных данных.
Классификация грунтов
Следующий этап работ связан с определением типа грунта. Согласно СНиП 11-15—74, все виды грунтов делятся на две основные группы:
- скальные;
- нескальные.
Первые, представлены горными породами, метаморфического или гранитного происхождения. Встречаются в горных областях и в местах выхода основания тектонической платформы на поверхность (щиты). В нашей стране это территория Карелии и Мурманской области. Горные системы Урала, Кавказа, Алтая, Камчатки, плоскогорья Сибири и Дальнего Востока.
Сопротивление скальных грунтов настолько высоко, что вы можете не производить никаких предварительных расчетов.
Нескальные грунты встречаются повсеместно на равнинах. Они подразделяются на несколько видов, а те в свою очередь на фракции:
- Пески (мелкие, средние, крупные…);
- Супеси (легкие, тяжелые);
- Суглинки (легкие, средние, тяжелые);
- Глины (легкие, тяжелые…).
Как определить тип грунта самостоятельно?
Существует простой дедовский способ определения типа грунта, которым пользовались ваши родители и родители ваших родителей – он заключается в выявлении физико-механических свойств породы.
Для этого необходимо провести отбор проб почвы в крайних точках и в середине участка. Выкопайте ямы на глубину, предполагаемого уровня заложения фундамента и возьмите образецы грунта с каждой контрольной точки.
Подготовьте рабочую поверхность, для того чтобы провести научный эксперимент.
- Намочите почву до состояния, когда из нее можно будет сформировать шар.
- Попробуйте раскатать шар в продолговатое тело (шнур).
- Если у вас не получилось этого сделать, то перед вами песчаная почва.
- Если немного схватывается, но все равно разрушается – это супесь.
- Если шнур удается свернуть в кольцо, но наблюдаются разрывы/трещины – это суглинок.
- Если кольцо замкнулось, а тело осталось невредимым – это глина.
Для наглядности можно посмотреть иллюстрацию ниже:
Если вам не удалось ничего сделать из образца грунта, то для вас расчет несущей способности песчаного грунта закончился. Выберите соответствующий пункт в калькуляторе и нажмите “Рассчитать“.
Этапы исследования грунта
Определение УГВ
Зная уровень грунтовых вод вы можете определить наличие пучинистости почвы, являющейся одной из отправных точек при выборе фундамента под строительство дома.
Чтобы определить УГВ вам необходимо разработать 5 шурфов глубиной 2.5 по периметру площадки под застройку (4 по углам и 1 в центре). Оставьте скважины на ночь и на следующее утро, с помощью рулетки и обмотанной бумагой рейки, определите расстояние между поверхностью скважины и скопившейся в ней водой. Это и будет УГВ на участке.
Далее установите границу промерзания почвы для вашего региона, воспользовавшись таблицами по климатологии. Если полученный УГВ ниже, чем граница промерзания, значит зимой промерзает пласт сухого, не склонного к пучению грунта, что позволяет возводить здания на мелкозаглубленном фундаменте.
Если же УГВ выше уровня промерзания грунта, значит вы имеете дело с склонной к пучению почвой, в которой необходимо использовать фундаменты глубокого заложения.
ГОСТы, книги, программы
ГОСТы
СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*) Основания зданий и сооружений
СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений
ГОСТ 20276-85 ГРУНТЫ – Методы полевого определения характеристик деформируемости
ГОСТ 25100-95 Грунты классификация
Книги и пособия
Е.А. Сорочан: Основания, фундаменты и подземные сооружения
С.А. Пьянков и З.К. Азизов Учебное пособие – Механика грунтов
Учебное пособие – Механика грунтов, основания и фундаменты. Практика
Строительные калькуляторы
- Калькулятор Бетон-Онлайн v.1.0 – расчет состава бетона.
- Калькулятор Раствор-Онлайн v.1.0 – расчет состава раствора для кладочных работ.
- Калькулятор Лента-Онлайн v.1.0 – проектирование ленточного фундамента.
- Калькулятор ГПГ-Онлайн v.1.0 – расчет нормативной и расчетной глубины промерзания грунта.
- Калькулятор МЗЛФ-Онлайн v.1.0 – расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента (МЗЛФ).
- Калькулятор Вес-Дома-онлайн v.1.0 – расчет нагрузок на фундамент.
- Калькулятор Армирование-Ленты-Онлайн v.1.0 – расчет армирования ленточного фундамента.
Таблица средней несущей способности различных грунтов
Далее следует таблица с указанием средних цифр несущей способности или, как её ещё называют, расчетного сопротивления разных типов грунта в кгс/см².
Более точные расчеты с учётом всех коэффициентов, которые отображают влияние каждого существующего в реальных условиях фактора, можно выполнить следуя рекомендациям в нормативном своде правил за 2011 год СП 22.13330.2011 с названием Основания зданий и сооружений. Это официальное издание более старого стандарта СНиП 2.02.01-83*, выполненное научно-исследовательским институтом имени Н.М. Герсеванова.
В приведенной таблице отображены усреднённые результаты расчётов, проведенных с использованием формул и данных, основанных на описанном выше своде правил 2011 года.
Здесь можно видеть, что существует достаточно большой разброс в показателях сопротивления грунта. Это обусловлено в первую очередь влажностью почвы, которая непосредственно зависит от уровня залегания грунтовых вод.
Если нужно получить цифры в МПа или в Н/см², то можно перевести указанные в таблице значение согласно установленным соотношениям величин.
- 1 кгс/см² = 0,098 МПа или 1 МПа = 10,2 кгс/см²
- 1 кгс/см² = 9.8 Н/см² или 1 Н/см² = 0.102 кгс/см²
Для удобства существует также таблица, где указаны средние цифры расчетного сопротивления грунта в Н/см²
Аналогичная проблема с таблицами подобного рода — очень существенное различие между минимальными и максимальными значениями. В общем случае рекомендуется брать минимальные показатели, которые указаны в табличных данных. Для примера разместим ещё одну таблицу, наглядно иллюстрирующую подход зарубежных специалистов к обнародованию данных своих исследований.
Очевидно, что табличные цифры используются, как правило, теми, кто принял решение не заказывать профессиональное геологическое исследование почвы на своём участке. Поэтому имеет смысл давать показатели с запасом, чтобы при самостоятельных расчетах, даже если в них закрадется небольшая погрешность, это не привело к непоправимым последствиям.
В то же время даже при значительном запасе по прочности не факт, что конструкция здания будет достаточно стабильно стоять на основании в течение десятков лет. За такой срок качество грунта может измениться, если не были соблюдены соответствующие меры по защите фундамента от скопления осадочных вод. Для этих целей обязательно следует изготавливать отмостку с хорошей гидроизоляцией и дренажную систему по периметру постройки для централизованного сбора стоков.
Расчетное сопротивление грунта основания
Определение расчетного сопротивления грунта онлайн и с помощью таблиц СНиП. Несущая способность глинистых и песчаных грунтов.
Перемотайте вниз чтобы НАЧАТЬ (место для вашего контента)
Расчетное сопротивление грунта (R) – это один из наиболее важных параметров при строительстве фундамента, так как позволяет определить предельно возможные значения массы вышележащей конструкции, которую способна выдержать подстилающая поверхность.
В случае превышения допустимых значений показателя несущей способности грунта, под подошвой фундамента формируются области предельного равновесия. Другими словами, грунт расположенный снизу не выдерживает нагрузки и стремится в сторону наименьшего сопротивления, то есть на поверхность. Последствия выражаются в виде бугров и валов, расположенных рядом с границами фундамента.
Самой главной опасностью в данном случае, является нарушение однородности подстилающего грунта. Нагрузка от конструкции начинается распределяться неравномерно, фундамент теряет свою устойчивость, активизируются процессы деформации и в скором времени начинают появляться трещины.
Типы грунтов
Структурный состав почвы во многом определяет ее способность выдерживать длительные нагрузки и не допускать преждевременного разрушения строения. Параметр, определяющий удерживающие способности почвы, измеряют в кг/см².
Таблица: Определение расчетного сопротивления основания (кг/м²) в зависимости от типа грунта
| Тип грунта | Плотный (кг/см²) | Средней плотности (кг/см²) |
| Крупный песок с включениями гравия | 6 | 5 |
| Средний песок | 5 | 4 |
| Мелкий песок с низким содержанием влаги | 4 | 3 |
| Влажный мелкий песок | 3 | 2 |
| Сухая супесь | 3 | 2,5 |
| Пластичная супесь | 2,5 | 2 |
| Сухой суглинок | 3 | 2 |
| Пластичный суглинок | 3 | 1 |
| Сухая глина | 6 | 2,5 |
| Пластичная глина | 4 | 1 |
Как видно из таблицы, влажность и плотность почвы сильно влияют на ее удерживающие возможности. Упрощенный расчет фундамента в индивидуальном строительстве производят, принимая несущую способность грунта ≈2 кг/м².
Закладка фундамента на пучинистом грунте
Самым надежным и не подверженным сезонным изменениям является скалистое основание. Но, технический монтаж фундаментов в таких местностях достаточно сложен. Забивные сваи в скальных основаниях использовать не рекомендуется.
Расчетное сопротивление грунта основания
Определение расчетного сопротивления грунта онлайн и с помощью таблиц СНиП. Несущая способность глинистых и песчаных грунтов.
Расчетное сопротивление грунта (R) – это один из наиболее важных параметров при строительстве фундамента, так как позволяет определить предельно возможные значения массы вышележащей конструкции, которую способна выдержать подстилающая поверхность.
В случае превышения допустимых значений показателя несущей способности грунта, под подошвой фундамента формируются области предельного равновесия. Другими словами, грунт расположенный снизу не выдерживает нагрузки и стремится в сторону наименьшего сопротивления, то есть на поверхность. Последствия выражаются в виде бугров и валов, расположенных рядом с границами фундамента.
Самой главной опасностью в данном случае, является нарушение однородности подстилающего грунта. Нагрузка от конструкции начинается распределяться неравномерно, фундамент теряет свою устойчивость, активизируются процессы деформации и в скором времени начинают появляться трещины.
Выбор типа фундамента
Перед тем, как начать расчеты, необходимо выбрать тип используемого фундамента соответственно обстоятельствам:
Ленточный фундамент – самый универсальный тип, поскольку является надежным и долговечным, подходит для зданий любой высотности, в здании можно обустроить подвал. Минусом является большой расход материалов и громоздкость конструкции. Представляет собой заглубленную в землю ленту из армированного бетона, вылитую на подушке из песка и щебня.
Столбчатый фундамент – представляет собой заглубленные в землю на определенном расстоянии друг от друга бетонные столбы, соединенные балками. Подходит для возведения малоэтажных (1-2 этажа) домов из бруса, из сип-панелей, или срубов. Данный вид фундамента подойдет для почв, где нет резких температурных колебаний.
Плиточный – требует предварительного заглубления грунта, а неровности почвы под ним выравниваются подсыпкой песка, щебня или бетона.
Свайный – состоит из соединенных балками и железобетонными плитами свай. Применяется в условиях зыбких почв, для строительства легких многоэтажных зданий. Монтаж свай требует применения множества строительной техники и обходится недешево.
Каким должен быть грунт под фундамент
Соответствие технологии строительства особенностям почвы обеспечивает устойчивость несущих конструкций дома, безопасность и надежность жилья в целом. Если фундамент подобран неправильно, даже при проведении работ по его укреплению есть большая вероятность, что здание станет аварийным через несколько лет эксплуатации:
- накренится;
- просядет;
- в стенах появятся трещины, что в конечном итоге может привести к обрушению.
В идеале основание под фундамент должно отличаться такими качествами:
- равномерной и незначительной сжимаемостью за счет чего исключается проседание дома;
- стойкостью к грунтовым водам, что убережет фундамент от влияния влаги;
- неподвижностью и хорошей несущей способностью для обеспечения устойчивости дома;
- противостоянию вспучиванию (способность увеличиваться в объеме при промерзании и уменьшаться в плюсовую температуру), которое может повлечь деформацию и разрушение фундамента.
Типы почв для строительства фундамента дома.
В жилищном строительстве популярностью пользуются следующие технологии закладывании основания для сооружения:
Ленточный фундамент – это железобетонная конструкция в виде замкнутого контура, расположенная под всеми несущими стенами дома. Отличается хорошими эксплуатационными качествами, оптимальной трудоемкостью и затратностью. Может сооружаться из готовых железобетонных блоков или заливаться раствором на месте строительства. Для усиления конструкции используют стержни арматуры.
Ленточный и столбчатый фундамент.
Столбчатый фундамент – представляет собой опорные конструкции в виде столбов, которые устанавливаются под несущими стенами, под их пересечениями и на углах. По сравнению с предыдущей технологией обходится дешевле, но применяется для сравнительно легких зданий без подвалов, сооружаемых на качественной, устойчивой почве.
Плитный (монолитный) фундамент – в качестве основания дома используют цельную площадку из железобетона. К этой технологии относится утепленная шведская плита – малозаглубленная конструкция со слоем утеплителя. Монолит сравнительно простой в монтаже, но затратный из-за большого расхода материала. Этот фундамент еще называют плавающим, так как он, располагаясь практически сверху грунта, опускается, поднимается и перемещается вместе с почвой.
Плитный и свайный фундамент.
Свайный фундамент – это набивные, забивные или винтовые опоры, установленные вглубь грунта, на которых крепится дом. В качестве опорных конструкций могут использоваться железобетонные, железные и деревянные изделия. Конструкция напоминает столбчатый фундамент, но сваи устанавливаются на глубину нескольких метров, поэтому применяются в местности с неустойчивыми грунтами.
Комбинированный фундамент – сочетает в себе разные технологии строительства. Сооружается такой фундамент с целью создания прочного основания, оптимизировав затраты. Объединение нескольких технологий находит широкое применение при строительстве домов в нестандартных условиях, например, на склонах или на неустойчивых почвах.
Комбинированный фундамент.
Где можно класть пол на грунт
Класть пол допускается не на каждый грунт:
- Основание должно быть хорошо уплотнено и выровнено. В противном случае со временем грунт осядет, стяжка пола повиснет в воздухе и со временем начнет разрушаться;
- Основанием служат грунты, не подверженные пучению;
- Не стоит укладывать пол на подвижные грунты.
Существует 2 вида пола по грунту:
- Связанная плита стяжки. Жестко крепится к ленточному фундаменту, опирается на него. Пол не даст усадки, отделка не пострадает при незначительных изменениях грунтов;
- Несвязанная. Стяжка не будет покрываться трещинами во время усадки, но при последующей эксплуатации отделка может повредиться из-за взаимного движения стен и пола.
При расчете учитывается временное и постоянное давление на всю поверхность пола. В первом случае нагрузка составит 150 кг/м2 (вес людей и мебели), во втором нагрузка зависит от используемых материалов.
От чего зависит несущая способность грунта
Плотность почвы наряду с грузонесущей способностью определяет деформационную устойчивость грунта. Низкоплотные породы почвы имеют пористую структуру, в которой свободное пространство между фракциями заполнено воздухом либо водой. Если нагрузки на низкоплотный грунт превысят допустимую норму, произойдет уплотнение грунта — усадка, которая чревата разрушением и деформацией находящихся в почве фундаментов.
От плотности почвы зависит степень сжимаемости грунта. На любом участке поверхностный пласт почвы, в большинстве случаев, представлен низкоплотными породами (за исключение регионов с крупнообломочным и скалистым рельефом), а на глубине 5-6 метров располагаются пласты высокоплотного, несжимаемого грунта, способного выдерживать тяжелые габаритные здание.
Именно поэтому на участках с проблемными грунтовыми условиями рекомендуется использовать свайные фундаменты, которые переносят исходящую от дома нагрузку на глубинный, несжимаемый пласт грунта, обладающий
Расчет кубатуры столбчатого основания
Столбчатый тип фундамента делается двумя способами: в виде свай или в заранее подготовленные скважины с арматурой заливается бетон. Столбики бывают круглой и прямоугольной формы, поэтому объем бетона столбчатого основания рассчитывается с применением двух формул. При прямоугольном сечении каждый столб рассчитывается по типу ленточного фундамента. Полученная величина умножается на количество свай и получается необходимый объем бетона.
Объем свай круглой формы считается по формуле, где сначала находится площадь основания, а затем полученная величина умножается на длину столба. Площадь рассчитывается как число Пи, умноженное на квадрат радиуса столба. Суммируется объем всех столбов и находится необходимое количество бетона для столбчатого фундамента здания.
Расчет нагрузки на грунт
Производится данный обсчет, чтобы выяснить, не является ли здание слишком тяжелым для данного типа грунта. Нагрузка на грунт складывается из масс фундамента и здания. Масса фундамента вычисляется умножением объема на удельную плотность.
При этом у почвы согласно таблицам есть допустимая максимальная нагрузка на м2. Высчитывается нагрузка путем деления массы здания вместе с фундаментом на общую площадь подошвы основания.
Нагрузку на грунт можно уменьшить следующими способами:
- Сделать ленту в основании трапециевидной с расширением книзу.
- При использовании столбчатого основания сделать большее число и габариты столбов.
Вычисление несущей способности свайно-винтового фундамента
Несмотря на то что свайно-винтовые фундаменты достаточно надежны, а их конструкционные особенности можно рассчитать используя специальный калькулятор, определение удерживающих характеристик фундамента непременно выполняется. Опорные свойства винтовой сваи напрямую зависят от типа грунта.
Таблица: Определение несущих характеристик винтовой сваи
| Почва | Структура | Расчетное сопротивление грунта (кг/см²) | Опорная способность винтовой сваи (т), при глубине залегания лопасти (см) | |||
| 150 | 200 | 250 | 300 | |||
| Глина | Полутвердая | 6 | 4,6 | 5,5 | 6,15 | 6,6 |
| Тугая | 5 | 4,15 | 4,8 | 5,7 | 6,4 | |
| Мягкая | 4 | 3,65 | 4,45 | 5,05 | 5,85 | |
| Супеси и суглинки | Полутвердая | 5,5 | 4,35 | 5,15 | 5,85 | 6,55 |
| Тугая | 4,5 | 3,8 | 4,7 | 5,4 | 6,05 | |
| Мягкая | 3,5 | 3,4 | 4,25 | 4,7 | 5,4 | |
| Лёсс | Мягкая | 1 | 2,25 | 2,8 | 3,65 | 4,4 |
| Песок | Средняя | 15 | 9,05 | 9,6 | 10,5 | 11,0 |
| Мелкая | 8 | 5,65 | 6,35 | 7,05 | 7,75 | |
| Пылеватая | 5 | 4,1 | 4,95 | 5,65 | 6,2 |
Расчет любого фундаментного основания проводится по единой методике, здесь может применяться специальный калькулятор.
Свайно-винтовой фундамент
Последовательность расчета:
- определение коэффициента сопротивления почвы;
- вычисление массы постройки;
- определение давления, оказываемого весом здания на опору;
- сравнение удерживающих характеристик основания и давления, оказываемого постройкой;
- корректировка конструкции фундаментного основания или параметров сваи.
Верный подбор и расчет винтовой сваи позволит домохозяину сэкономить на ремонтных работах базового уровня дома. Конструктивно сваи отличаются по виду почвы, где устанавливается опора:
- для вечной мерзлоты;
- для пучинистых и обводненных почв.
Исходные данные примера расчета ленточного фундамента
Площадка строительства характеризуется следующими атмосферно-климатическими воздействиями и нагрузками:
- вес снегового покрова (расчетное значение) – 240 кг/м2;
- давление ветра — 38 кг/м2;
основанием является грунт II категории по сейсмическим свойствам.
площадка строительства — 7 баллов.
Значение характеристик грунтов засыпки, уплотненных согласно нормативным документам с коэффициентом уплотнения не менее 0,95 от их плотности в природном сложении, допускается устанавливать по характеристикам тех же грунтов в природном залегании.
Нагрузки на столбчатые и ленточные фундаменты получены из программы ПК ЛИРА 10.4.
Ниже выдержки из некоторых таблиц исходных данных.
Производим расчет, по результатам расчета начальное просадочное давление во всех слоях просадочного грунта не превышает давления на основание, вводим характеристики грунта при полном водонасыщении в таб.2.1 и 2.3, кроме того под фундаментами выполняем песчаную подушку из песка средней крупности.
Что такое несущая способность грунта?
Несущая способность грунта — это показатель давления, которое может выдерживать грунт. Его указывают либо в Ньютонах на квадратный сантиметр (Н/см²), либо в киолграмм-силе на 1 сантиметр квадратный (кгс/см²), либо в мегапаскалях (МПа).
Данная величина используется при проектировании фундаментов для сравнения нагрузки, которую оказывает на почву конструкция здания с учётом возможного слоя снега на крыше и давления ветра на поверхность стен. Даже при точном подсчете влияния каждого из указанных факторов на соотношение несущей способности поверхности земли на участке к совокупной нагрузке от конструкции здания, эту цифру берут с запасом.
Количество арматуры для столбчатого основания
Столбчатый фундамент принято армировать прутом диаметром 10 мм. Главную несущую роль выполняет вертикальная арматура, которая должна иметь ребристую поверхность. Горизонтальные прутья используются для создания единого каркаса, поэтому могут быть гладкими, а их диаметр может составлять всего 6 мм.
На один столбик диаметром 20 см и высотой 2 м понадобится:
- рифленой арматуры диаметром 10 мм: 4 * 2,3 м (с учетом ростверка) = 9,2 м;
- гладкой арматуры диаметром 6 мм: 3,14 * 0,2 м (длина окружности столбика) * 4 (количество горизонтальных прутьев) = 2,512 м;
- вязальной проволоки: 16 (количество соединений) * 0,4 м = 6,4 м.
Как влияет глубина заложения фундамента на несущую способность оснований
Эскиз неравномерного поднятия дна котлована из-за неправильного расчета несущей способности основания
Почему глубоко погруженные основания менее склонны к разрушениям, чем мелкозаглубленные? Ведь мелкие основания нужно обязательно укреплять, подбирать оптимальную конструкцию свай и делать сложные расчеты. Причина здесь кроется в характере поведения грунтов на различных глубинах.
Так для песчаных оснований увеличение глубины погружения фундамента ведет за собой снижение осадки, а вот несущая способность резко увеличивается. Аналогичная ситуация наблюдается с любыми иными почвами, в составе которых есть песок в больших количествах.
Поэтому в зависимости от глубины заложения, различают мелкие и глубокие основания. Понятно, что для каждого типа приходится использовать свои строительные материалы и технику, но при этом надежность конструкций отличается в несколько раз.
Как происходит деформация песчаных грунтов под подошвой фундаментов мелкого заглубления? Сначала происходит укрупнение почвы под подошвой, затем она клиньями поднимается по разные стороны конструкции и формирует свободную полость под подошвой. Поэтому даже незначительные сдвиги и подвижки почвы, повлекут за собой частичное разрушение несущих конструкций. Часто наблюдаются сдвиги и провалы.
А вот фундаменты глубокого заложения разрушить значительно сложнее. Смещение почвы будет практически полностью нейтрализовано вертикальным перемещением почвы по сторонам поверхности основания, и в данном случае могут быть только локальные уплотнения почвы. Разрушение фундамента в третьей фазе деформации почвы имеет спокойный характер. Зависимость глубины фундамента от осадки на глинистых почвах практически не проявляется.
Таким образом, несущая способность оснований – это важный показатель состояния грунтов и пренебрегать им нельзя. Если правильно сделать расчет и учесть все факторы, то уже по готовому результату можно подобрать не только оптимальные размеры и форму будущего фундамента, но и обнаружить скрытые проблемы в уже существующем. И в дальнейшем оперативно принять меры по срочному ремонту или усилению конструкций, чтобы они не деформировались от внешнего воздействия.
Как определить тип грунта самостоятельно
Если после бурения скважина не наполняется водой в течение 5 7 дней, можно строить дом без отвода жидкости
На территории России преобладают глины и пески, в болотистых регионах есть торфяные грунты с большим показателем просадки, а в горах строительство ведут на скальных породах. Первоначально бурят скважину во время наибольшей влажности, например, весной или в период дождей. Применяют винтовой бур для максимального сохранения структуры.
Для дома делают стволы по плану конверта — 4 открывают по углам и один ставят в центре. Для сложного строения выбирают точное расположение под несущими элементами и в центре каждого крыла дома. Заглубляют инструмент на 0,6 м ниже горизонта промерзания. По ходу бурения берут пробы из каждого встречающегося пласта.
Определяют влажность земли на глаз. Пробуренную скважину закрывают пленкой и ждут 5 – 7 суток. Если во всех выработках нет воды, уровень почвенной влаги находится ниже – можно строить здание без предварительного отвода жидкости.
Если на дне появляется вода, уровень почвенной жидкости почти рядом, слой относят к водонасыщенным категориям. Пластичность и влажность глинистой породы определяют по вхождению лопаты. Если лезвие легко втыкается и глина прилипает к поверхности, грунт считают влажным и пластичным. Если лопата не пробивает почву, глину относят к сухим видам.
Плотность не является постоянным показателем. Глубокие слои всегда более плотные, чем образцы, полученные извлечением из скважины. При расчете пласты, которые находятся ниже отметки 1,0 м, принимают за плотные слои. Геологические изыскания не всегда имеют место в условиях частного строительства, поэтому несущую способность для упрощенных вычислений принимают на уровне 2 кг/см².
Связность грунта проверяют в шурфе высотой на глубину фундаментной подошвы во время отстаивания выработок для проверки влаги. Срезают наклонно почву и смотрят, когда прекратится осыпание стенок. Угол меньше 45° говорит об устойчивой категории, а больше — о плывучести грунта.
Заключение
Расчёт ленточного фундамента выполняется согласно действующим строительным нормам и правилам, в первую очередь СП 22.13330.2011. Точный расчёт фундамента по несущей способности и его осадки невозможен без отчета об инженерно-геологических изысканиях.
Приближенным образом требуемая ширина ленточного фундамента может быть определена на основании усредненных показателей несущей способности тех или иных видов грунтов, приведенных в СП 22.13330.2011. Расчёт осадки обычно не показателен для простых, однородных геологических условий в рамках «частного» строительства (легких строений малой этажности).
Принятие решения о самостоятельном, приближенном, неквалифицированном расчёте ширины подошвы ленточного фундамента владельцем будущего строения неоспоримым образом возлагает всю возможную ответственность на него же.
Целесообразность применения он-лайн калькуляторов вызывает обоснованные сомнения. Правильный результат можно получить, используя методики расчёта, приведенные в нормах и справочной литературе. Готовые калькуляторы лучше применять для подсчета требуемого количества материалов, а не для определения ширины подошвы фундамента.
Точный расчет ленточного фундамент не так уж прост и требует наличия данных по грунтам, на которые он опирается, в виде отчета по инженерно-геологическим изысканиям. Заказ и оплата изысканий, а также кропотливый расчет окупятся сторицей правильно рассчитанным фундаментом, на который не будут потрачены лишние деньги, но который выдержит соответствующие нагрузки и не приведет к развитию недопустимых деформаций здания.
