Розрахунок фундаментів. Приклад розрахунку фундаменту пальового, стрічкового, стовпчастого, монолітного, плитного. Розрахунок основи фундаменту: приклад. Розрахунок фундаменту на перекидання: приклад

Використання типових методів полегшить планування і розрахунок фундаментів, приклад розрахунку фундаменту спростить обчислення. На основі наведених у статті рекомендацій можна уникнути помилок при зведенні обраної конструкції (стовпчастого, пальового, стрічкового або ж плитного типу).

Стовпчасті підставу

Для прикладу використовується одноповерхова будівля з параметрами в плані 6x6 м, а також зі стінами з бруса 15x15 см (об'ємна маса становить 789 кг / мsup3-), обробленими із зовнішнього боку вагонкою по рулонної ізоляції. Цоколь будівлі виконаний з бетону: висота - 800 мм і ширина - 200 мм (об'ємна маса бетонних матеріалів - 2099 кг / мsup3-). Він заснований на залізобетонної балці перетином 20x15 (об'ємні показники ж / б - 2399). Стіни мають висоту 300 см, а шиферну покрівлю відрізняється двома скатами. Цоколь і горище виконані з дощок, розташованих на балках перетином 15x5, а також теплоізольовані мінеральною ватою (об'ємна маса ізоляції становить 299 кг).

Знаючи норми навантажень (по СНиП), можна правильно здійснити розрахунок фундаментів. Приклад розрахунку фундаменту дозволить швидко провести обчислення для власної будівлі.

Норми навантажень

• На цоколь - 149,5 кг / мsup2-.
• На горище - 75.
• Норма снігового навантаження для місцевості в середній смузі РФ становить 99 кг / мsup2- щодо площі покрівлі (у горизонтальному розрізі).
• На підстави по різних осях здійснюють тиск різні навантаження.

Тиск по кожній осі

Точні показники конструктивних і нормативних навантажень дозволяють правильно провести розрахунок фундаментів. Приклад розрахунку фундаменту наведено для зручності початківців будівельників.

Конструктивне тиск по осі «1» і «3» (крайні стіни):

• Від зрубу стінового перекриття: 600 х 300 см = 1 800 смsup2-. Цей показник множиться на товщину вертикального перекриття в 20 см (з урахуванням зовнішньої обробки). Виходить: 360 смsup3- х 799 кг / мsup3- = 0,28 т.
• Від рандбалки: 20 х 15 х 600 = 1 800 смsup3- х 2399 ~ 430 кг.
• Від цоколя: 20 х 80 х 600 = 960 смsup3- х 2 099 ~ 2160 кг.
• Від цоколя. Підраховується сумарна маса всього перекриття, потім береться 1/4 частина від нього.

Лаги зі сторонами 5x15 розміщені через кожні 500 мм. Їх маса становить 200 смsup3- х 800 кг / мsup3- = 1600 кг.

Необхідно визначитися з масою підлогового перекриття і підшивки, включених до розрахунку фундаментів. Приклад розрахунку фундаменту вказує на шар утеплювача товщиною в 3 см.

Обсяг дорівнює 6 мм х 360 смsup2- = 2 160 смsup3-. Далі, значення множиться на 800, підсумок складе 1700 кг.

Ізоляція з мінеральної вати має товщину 15 см.

Об'ємні показники дорівнюють 15 х 360 = 540 смsup3-. При множенні на щільність 300,01 отримуємо +1620 кг.

Разом: 1600,0 + 1700,0 + 1600,0 = 4900,0 кг. Всі ділимо на 4, отримуємо 1,25 т.

• Від горища ~ 1200 кг;
• Від покрівлі: сумарна маса одного ската (1 / 2криші) з урахуванням маси кроквяних балок, решітки та шиферного настилу - всього 50 кг / мsup2- х 24 = 1200 кг.

Норма навантажень для стовпчастих конструкцій (для осі «1» і «3» потрібно знайти 1/4 частина від загального тиску на покрівлю) дозволяє здійснити розрахунок пальового фундаменту. Приклад розглянутій конструкції ідеально підійде для набивного будівництва.

• Від цоколя: (600,0 х 600,0) / 4 = 900,0 х 150,0 кг / мsup2- = 1350,0 кг.
• Від горища: в 2 рази менше, ніж від цоколя.
• Від снігу: (100 кг / мsup2- х 360 смsup2-) / 2 = 1800 кг.

У результаті: сумарний показник конструктивних навантажень становить 9,2 т, нормативного тиску - 4,1. На кожну вісь «1» і «3» припадає навантаження близько 13,3 т.

Конструктивне тиск по осі «2» (середня поздовжня лінія):

• Від зрубу стінових перекриттів, рандбалки і цокольній поверхні навантаження аналогічні величинам осі «1» і «3»: 3000 + 500 + 2000 = 5500 кг.
• Від цоколя і горища вони мають подвійні показники: 2600 +2400 = 5000 кг.

Нижче наведена нормативне навантаження і розрахунок основи фундаменту. Приклад використовується в приблизних значеннях:

• Від цоколя: 2800 кг.
• Від горища: 1400.

У результаті: сумарний показник конструктивного тиску становить 10,5 т, нормативних навантажень - 4,2 т. На вісь «2» доводиться вага близько 14700 кг.

Тиск на осі «А» і «В» (поперечні лінії)

Обчислення проводяться з урахуванням конструктивного ваги від зрубу стінових перекриттів, рандбалок і цоколя (3, 0,5 і 2 т). Тиск на фундамент за цим стінам складе: 3000 + 500 +2000 = 5500 кг.

Кількість стовпів

Для визначення необхідної кількості стовпів перетином у 0,3 м, враховується опір грунту (R):

• При R = 2,50 кг / смsup2- (часто використовуваний показник) і опорної площі черевиків 7,06 мsup2- (для простоти розрахунків беруть менше значення - 7 мsup2-), показник несучої здатності одного стовпа складе: Р = 2,5 х 7 = 1,75 т.
• Приклад розрахунку стовпчастого фундаменту для грунту з опором R = 1,50 приймає наступний вигляд: Р = 1,5 х 7 = 1,05.
• При R = 1,0 одне стовп характеризується несучою здатністю Р = 1,0 х 7 = 0,7.
• Опір водянистою грунту в 2 рази менше мінімальних значень табличних показників, що складають 1,0 кг / смsup2-. На глибині 150 см середній показник становить 0,55. Несуча здатність стовпа дорівнює Р = 0,6 х 7 = 0,42.

Для обраного будинку буде потрібно обсяг 0,02 мsup3- залізобетону.

Точки розміщення

• Під станів перекриття: по лініях «1» і «3» з вагою ~ 13,3 т.
• По осі «2» з вагою ~ 14700 кг.
• Під станів перекриття по осях «А» і «В» з вагою ~ 5500 кг.

Якщо буде потрібно розрахунок фундаменту на перекидання, приклад обчислень і формули наведені для великих котеджів. Для дачних ділянок вони не використовуються. Особлива увага приділяється розподілу навантаження, яка вимагає ретельного розрахунку кількості стовпів.

Приклади розрахунку кількості стовпів для всіх типів грунту

Приклад 1:

R = 2,50 кг / см²

Для стінових перекриттів по відрізку «1» і «3»:

13,3 / 1,75 ~ 8 стовпів.

По осі «2»:

14,7 / 1,75 ~ 9 шт.

По відрізках «А» і «В»:

5,5 / 1,75 = 3,1.

Всього приблизно 31 стовп. Об'ємний показник бетонованого матеріалу складає 31 х 2 ммsup3- = 62 смsup3-.

Приклад 2:

R = 1,50

По лінії «1» і «3» ~ по 12 стовпів.

По осі «2» ~ 14.

По відрізках «А» і «В» ~ по 6.

Разом ~ 50 штук. Об'ємний показник бетонованого матеріалу ~ 1,0 мsup3-.

Приклад 3:

Нижче ви можете дізнатися, як проводиться розрахунок монолітного фундаменту. Приклад наведено для грунту з табличним показником R = 1,0. Він має такий вигляд:

По лінії «1» і «2» ~ по 19 шт.

По стіні «2» ~ 21.

По відрізках «А» і «В» ~ по 8.

Разом - 75 стовпів. Об'ємний показник бетонованого матеріалу ~ 1,50 мsup3-.

Приклад 4:

R = 0,60

По лінії «1» і «3» ~ по 32 шт.

По осі «2» ~ 35.

По відрізках «А» і «В» ~ по 13.

Разом - 125 стовпів. Об'ємний показник бетонованого матеріалу ~ 250 смsup3-.

У перших двох розрахунках кутові стовпи встановлюються на перетині осей, а по поздовжніх лініях - з однаковим кроком. Під цокольну частину по оголовків стовпів відливають в опалубці залізобетонні рандбалки.

У прикладі №3 на пересічних осях розміщуються по 3 стовпа. Аналогічна кількість підстав групується уздовж осей «1», «2» і «3». Серед будівельників подібна технологія називається «кущі». На окремому «кущі» потрібно встановити загальний ж / б оголовок-ростверк з подальшим його розміщенням на стовпах, що розташовуються на осях «А» і «В» рандбалок.

Приклад №4 дозволяє на перетині і по поздовжній частині ліній (1-3) спорудити «кущі» з 4 стовпів з подальшою установкою на них оголовків-ростверків. За ним розміщуються рандбалки під цокольну частину.

Стрічкове підстава

Для порівняння нижче зроблено розрахунок стрічкового фундаменту. Приклад наведено з урахуванням глибини траншеї 150 см (ширини - 40). Канал буде засипаний пісочної сумішшю на 50 см, далі він заповниться бетоном на висоту одного метра. Потрібно розробка грунту (1800 смsup3-), укладання пісочної фракції (600) і бетонної суміші (1200).

З 4-стовпчастих підстав для порівняння береться третє.

Роботи буром здійснюються на площі 75 смsup3- з утилізацією грунту 1,5 кубічних метра, або в 12 разів менше (решті грунт використовується для зворотної засипки). Необхідність в бетонній суміші - 150 смsup3-, або у 8 разів менше, а в пісочної фракції - 100 (вона необхідна під несучої балки). Біля фундаменту створюється розвідувальний шурф, що дозволяє дізнатися стан грунту. За табличними даними 1 та 2 вибирається опір.

Важливо! У нижніх рядках ці дані дозволять здійснити розрахунок плитного фундаменту - приклад вказано для всіх типів грунту.

Опір пісочного грунту

Табл. 1

Табл. 2

Плитний фундамент

На першому етапі розраховується товщина плити. Береться зведена маса приміщення, що включає вага установки, облицювання і додаткові навантаження. За цим показником і площі плити в плані розраховується тиск від приміщення на грунт без ваги підстави.

Обчислюється, якої маси плити бракує для заданого тиску на грунт (для дрібного піску цей показник складе 0,35 кг / смsup2-, середньої щільності - 0,25, твердих і пластичних супесей - 0,5, твердої глини - 0,5 і пластичною - 0,25).

Площа фундаменту не повинна перевищувати умови:

S> Kh - F / Kp - R,

де S - підошва основи;

Kh - коефіцієнт для визначення надійності опори (він становить 1,2);

F - сумарна вага всіх плит;

Kp - коефіцієнт, що визначає умови робіт;

R - опір грунту.

Приклад:

• Вільна маса будівлі - 270000 кг.
• Параметри в плані - 10х10, або 100 мsup2-.
• Грунт - суглинок вологістю 0,35 кг / смsup2-.
• Щільність армованого залізобетону дорівнює 2,7 кг / смsup3-.

Маса плит відстає на 80 т - це 29 кубів бетонної суміші. На 100 квадратів її товщина відповідає 29 см, тому береться 30.

Підсумкова маса плити складає 2,7 х 30 = 81 тонна;

Загальна маса будівлі з фундаментом - 351.

Плита має товщину 25 см: її маса дорівнює 67,5 т.

Отримуємо: 270 + 67,5 = 337,5 (тиск на грунт становить 3,375 т / мsup2-). Цього достатньо для газобетонного будинку з щільністю цементу на стиск В22,5 (марка плит).

Визначення перекидання конструкції

Момент MU визначається з урахуванням швидкості вітру і площі будівлі, на яку здійснюється вплив. Додаткове кріплення вимагається, якщо не виконується така умова:

MU = (Q - F) * 17,44

F - підйомна сила дії вітру на дах (у наведеному прикладі вона становить 20,1 кН).

Q - розрахункова мінімальна асиметрична навантаження (за умовою задачі вона дорівнює 2785,8 кПа).

При обчисленні параметрів важливо враховувати розташування будівлі, наявність рослинності і зведених поруч конструкцій. Велика увага приділяється погодних і геологічним факторам.

Наведені вище показники використовуються для наочності робіт. При необхідності самостійної споруди будівлі рекомендується порадитися з фахівцями.