Решающими факторами при выборе типа фундамента и глубины его заложения должны стать: вид грунта, глубина промерзания, уровень грунтовых вод и нагрузки, которые будут действовать на фундамент в процессе его эксплуатации. В зависимости от этих нагрузок подбирают площадь основания фундамента и глубину его заложения. Нагрузки бывают временными и постоянными.
К постоянными нагрузками относят:
вес строительных конструкций (самих фундаментов, стен и перекрытий, в том числе и кровли);
эксплуатационные нагрузки (вес мебели, оборудования и проживающих людей и т.д.).
К временным нагрузкам относят:
вес снежного покрова, присущего для данного региона;
ветровые нагрузки.
Площадь основания фундамента выбирают из такого расчета, чтобы на каждый ее квадратный сантиметр приходилась нагрузка, не превышающая критическое значение. Расчетное сопротивление грунтов выбирают, исходя из таблицы 8.
Таблица 8. Значения расчетных сопротивлений основных видов
Грунт
Расчетное сопротивление грунтов (кг/см2)
Плотных
Средней плотности
Пески гравелистые и крупные независимо от их влажности
4,5
3,5
Пески средней крупности независимо от их влажности
3,5
2,5
Пески мелкие:
маловлажные
3,0
2,0
очень влажные и насыщенные водой
2,0
2,5
Глины твердые и пластичные:
глины твердые
6,0
3,0
пластичные
3,0
1,0
Крупнообломочные, щебень, галька, гравий
6,0
5,0
Следует отметить, что при строительстве дома и в первые годы его эксплуатации грунты сжимаются под действием прилагаемых нагрузок. В результате этого фундамент опускается на определенную величину, называемую осадкой. Большие, а главное, неравномерные осадки являются основной причиной трещин, деформаций и других разрушений здания. Несущую способность основания определяют величиной нагрузки, при которой не превышена установленная нормативами осадка.
Нагрузки от строительных конструкций рассчитывают, исходя из удельного веса материалов, используемых для их сооружения. Для этого проще всего воспользоваться нижеприведенными таблицами.
Таблица 9. Удельный вес 1 м3 фундамента
Материал фундамента
Удельный вес, кг/м3
Бутовый камень
1600-1800
Бутобетон, кирпич
1880-2200
Бетон, железобетон
2200-2500
Таблица 10. Удельный вес 1 м2 стен
Тип стен
Удельный вес, кг/м2
Деревянные каркасно-панельные толщиной 150 мм с утеплителем
30-50
Бревенчатые, брусчатые
70-100
Таблица 11. Удельный вес 1 м2 перекрытий
Тип перекрытий
Удельный вес, кг/м2
Чердачное, по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3
70-100
То же, с плотностью утеплителя до 500 кг/м3
150-200
Цокольное, по деревянным балкам с плотностью утеплителя до 200 кг/м3
100-150
То же, с плотностью утеплителя до 500 кг/м3
200-300
Железобетонное монолитное
500
Плиты перекрытия бетонные пустотные
Таблица 12. Нагрузка от элементов крыши
Вид кровли
Нагрузка, кг/м2
Кровля из листовой стали
20-30
Рубероидное покрытие (2 слоя)
30-50
Кровля из асбестоцементных листов
40-50
Кровля из черепицы гончарной
60-80
Таблица 13. Нагрузки от снегового покрова
Регион застройки
Величина нагрузки, кг/м2
Для средней полосы России
100
Для Юга России
50
Для Севера России
190
Глубина заложения фундамента. Грунт, являющийся основанием для фундамента дома, должен обладать достаточной прочностью и несжимаемостью. Однако этим требованиям отвечают далеко не все грунты.
В скальных и полускальных породах котлованы под деревянные дома не делают, ограничиваясь снятием просадочного верхнего слоя грунта.
В непучинистых грунтах при достаточно большом (2 м и более) промерзании глубину заложения фундаментов выбирают не менее расчетной глубины промерзания грунта. Но в любом случае эта глубина должна быть не менее 0,5 м.
Зимой, в зависимости от природно-климатических условий, грунты промерзают на различную глубину. Промерзание грунтов приводит к вспучиванию пучинистых грунтов, которые впоследствии оседают неравномерно, что может вызвать появление трещин в фундаментах и стенах. Для исключения этих негативных явлений необходимо заложить фундамент ниже точки промерзания грунта. В большинстве регионов РФ глубина промерзания грунта лежит в пределах 1,2 м, поэтому достаточно заложить фундамент на глубину 1,5 м. Под жилым домом, который эксплуатируют постоянно, грунт не промерзает. Поэтому если между заложением фундамента и заселением дома не будет холодного периода (строительство завершают в сезон весна — осень), то глубину промерзания грунта можно не брать в расчет. Однако при этом следует учитывать, что основанием фундамента должен быть слежавшийся материковый грунт и глубина заложения фундаментов не должна быть меньше 0,5 — 0,7 м. Для уменьшения осадки слой относительно рыхлого грунта, залегающего непосредственно под фундаментом, часто заменяют более плотным, а значит, менее сжимаемым. В этом случае делают подушку из крупно- или среднезернистого песка без глинистых примесей. ‘Засыпанный песок уплотняют трамбовками.
Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:
Источник
Удельный вес фундамента это
СТРОИТЕЛЬСТВО ДОМОВ ПРОДАЖА НЕДВИЖИМОСТИ Т. +7 910 597 10 10 +7 (48439) 90 396
Дома, коттеджи, дачи, бани
Как оценить несущую способность фундаментов
При строительстве любых зданий и в первые годы их эксплуатации грунты под действием нагрузок сжимаются. В результате фундамент опускается на определенную величину, называемую осадкой. Большие, а главное, неравномерные осадки являются основной причиной трещин и других разрушений.
Величина осадки во многом зависит от несущей способности грунта, которая определяется нагрузками, при которых осадка не превышает установленную нормативами величину. Несущая способность фундаментов определяется, исходя из свойств грунтов и площади опирается на основание. К примеру, столбчатый фундамент диаметром 25 см опирается на грунт площадью равной 490 см 2 исходя из формулы:
S = (nd 2 )/4
Следовательно, если несущая способность грунта составляет 2,5 кг/см 2 (пески средней плотности), то такой фундамент способен нести вертикальную нагрузку от конструктивных элементов здания (включая собственный вес фундамента) 1,225 т. Плотное глиняное основание такой же площади способно нести нагрузку 490×6,0 = 2,94 т. Ленточный фундамент шириной 40 см и общей протяженностью 28 м (здание с размерами 6×8 м) имеет площадь опирания на основание 112000 см2. При той же несущей способности грунта фундамент может воспринимать вертикальные нагрузки соответственно 112000×2,0 = 224000 кг (224 т) и 112000×6,0 = 672 000 кг (672 т). Сразу оговоримся, что справочные данные о несущей способности грунта справедливы для глубин 1,5 — 2,0 м при площади основания 0,5 — 1,0 м 2 . По мере дальнейшего углубления несущая способность грунта увеличивается, а на отметках выше этих значений грунт менее плотный и его несущая способность снижается. Это объясняется тем, что уплотнение грунта в глубоких горизонтах происходило веками под действием нагрузок вышележащих слоев.
Чтобы избежать ошибки при расчете несущей способности фундамента , ее принимают с определенным запасом. Учитывая возможные ошибки при определении свойств основания,
на практике несущую способность фундаментов принимают с 25 — 30 % запасом. Для этого расчетную нагрузку на фундаменты увеличивают на 2530 %, чтобы создать запас прочности, перекрывающий неточности в выборе исходных данных. Уменьшение этого запаса приводит к риску просадок фундамента (особенно в первые годы эксплуатации здания), а излишняя страховка влечет за собой удорожание строительства.
Нагрузки, действующие на фундамент
Нагрузки, действующие на основание фундаментов , состоят из нескольких составляющих: веса строительных материалов, конструктивных особенностей межэтажного и чердачного перекрытий, вида кровельного материала, конструкции кровли, влияющей на снеговую нагрузку, эксплуатационных нагрузок и т. д. Величина этих нагрузок определяется удельным весом материалов, которые используются при строительстве дома.
Удельный вес 1 м 3 фундамента Руф
Источник
Расчет нагрузки на фундамент
Расчет нагрузки на фундамент необходим для правильного выбора его геометрических размеров и площади подошвы фундамента. В конечном итоге, от правильного расчета фундамента зависит прочность и долговечность всего здания. Расчет сводится к определению нагрузки на квадратный метр грунта и сравнению его с допустимыми значениями.
Для расчета необходимо знать:
Регион, в котором строится здание;
Тип почвы и глубину залегания грунтовых вод;
Материал, из которого будут выполнены конструктивные элементы здания;
Планировку здания, этажность, тип кровли.
Исходя из требуемых данных, расчет фундамента или его окончательная проверка производится после проектирования строения.
Попробуем рассчитать нагрузку на фундамент для одноэтажного дома, выполненного из полнотелого кирпича сплошной кладки, с толщиной стен 40 см. Габариты дома – 10х8 метров. Перекрытие подвального помещения – железобетонные плиты, перекрытие 1 этажа – деревянное по стальным балкам. Крыша двускатная, покрытая металлочерепицей, с уклоном 25 градусов. Регион – Подмосковье, тип грунта – влажные суглинки с коэффициентом пористости 0,5. Фундамент выполняется из мелкозернистого бетона, толщина стенки фундамента для расчета равна толщине стены.
Определение глубины заложения фундамента
Глубина заложения зависит от глубины промерзания и типа грунта. В таблице приведены справочные величины глубины промерзания грунта в различных регионах.
Таблица 1 – Справочные данные о глубине промерзания грунта
Глубина заложения фундамента в общем случае должна быть больше глубины промерзания, но есть исключения, обусловленные типом грунта, они указаны в таблице 2.
Таблица 2 – Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта
Глубина заложения фундамента необходима для последующего расчета нагрузки на почву и определения его размеров.
Определяем глубину промерзания грунта по таблице 1. Для Москвы она составляет 140 см. По таблице 2 находим тип почвы – суглинки. Глубина заложения должна быть не менее расчетной глубины промерзания. Исходя из этого глубина заложения фундамента для дома выбирается 1,4 метра.
Расчет нагрузки кровли
Нагрузка кровли распределяется между теми сторонами фундамента, на которые через стены опирается стропильная система. Для обычной двускатной крыши это обычно две противоположные стороны фундамента, для четырехскатной – все четыре стороны. Распределенная нагрузка кровли определяется по площади проекции крыши, отнесенной к площади нагруженных сторон фундамента, и умноженной на удельный вес материала.
Таблица 3 – Удельный вес разных видов кровли
Определяем площадь проекции кровли. Габариты дома – 10х8 метров, площадь проекции двускатной крыши равна площади дома: 10·8=80 м 2 .
Длина фундамента равна сумме двух длинных его сторон, так как двускатная крыша опирается на две длинные противоположные стороны. Поэтому длину нагруженного фундамента определяем как 10·2=20 м.
Площадь нагруженного кровлей фундамента толщиной 0,4 м: 20·0,4=8 м 2 .
Тип покрытия – металлочерепица, угол уклона – 25 градусов, значит расчетная нагрузка по таблице 3 равна 30 кг/м 2 .
Нагрузка кровли на фундамент равна 80/8·30 = 300 кг/м 2 .
Расчет снеговой нагрузки
Снеговая нагрузка передается на фундамент через кровлю и стены, поэтому нагружены оказываются те же стороны фундамента, что и при расчете крыши. Вычисляется площадь снежного покрова, равная площади крыши. Полученное значение делят на площадь нагруженных сторон фундамента и умножают на удельную снеговую нагрузку, определенную по карте.
Длина ската для крыши с уклоном в 25 градусов равна (8/2)/cos25° = 4,4 м.
Площадь крыши равна длине конька умноженной на длину ската (4,4·10)·2=88 м 2 .
Снеговая нагрузка для Подмосковья по карте равна 126 кг/м 2 . Умножаем ее на площадь крыши и делим на площадь нагруженной части фундамента 88·126/8=1386 кг/м 2 .
Расчет нагрузки перекрытий
Перекрытия, как и крыша, опираются обычно на две противоположные стороны фундамента, поэтому расчет ведется с учетом площади этих сторон. Площадь перекрытий равна площади здания. Для расчета нагрузки перекрытий нужно учитывать количество этажей и перекрытие подвала, то есть пол первого этажа.
Площадь каждого перекрытия умножают на удельный вес материала из таблицы 4 и делят на площадь нагруженной части фундамента.
Таблица 4 – Удельный вес перекрытий
Площадь перекрытий равна площади дома – 80 м 2 . В доме два перекрытия: одно из железобетона и одно – деревянное по стальным балкам.
Умножаем площадь железобетонного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·500=40000 кг.
Умножаем площадь деревянного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·200=16000 кг.
Суммируем их и находим нагрузку на 1 м 2 нагружаемой части фундамента: (40000+16000)/8=7000 кг/м 2 .
Расчет нагрузки стен
Нагрузка стен определяется как объем стен, умноженный на удельный вес из таблицы 5, полученный результат делят на длину всех сторон фундамента, умноженную на его толщину.
Таблица 5 – Удельный вес материалов стен
Площадь стен равна высоте здания, умноженной на периметр дома: 3·(10·2+8·2)=108 м 2 .
Объем стен – это площадь, умноженная на толщину, он равен 108·0,4=43,2 м 3 .
Находим вес стен, умножив объем на удельный вес материала из таблицы 5: 43,2·1800=77760 кг.
Площадь всех сторон фундамента равна периметру, умноженному на толщину: (10·2+8·2)·0,4=14,4 м 2 .
Удельная нагрузка стен на фундамент равна 77760/14,4=5400 кг.
Предварительный расчет нагрузки фундамента на грунт
Нагрузку фундамента на грунт расчитывают как произведение объема фундамента на удельную плотность материала, из которого он выполнен, разделенное на 1 м 2 площади его основания. Объем можно найти как произведение глубины заложения на толщину фундамента. Толщину фундамента принимают при предварительном расчете равной толщине стен.
Таблица 6 – Удельная плотность материалов фундамента
Площадь фундамента – 14,4 м 2 , глубина заложения – 1,4 м. Объем фундамента равен 14,4·1,4=20,2 м 3 .
Масса фундамента из мелкозернистого бетона равна: 20,2·1800=36360 кг.
Нагрузка на грунт: 36360/14,4=2525 кг/м 2 .
Расчет общей нагрузки на 1 м 2 грунта
Результаты предыдущих расчетов суммируются, при этом вычисляется максимальная нагрузка на фундамент, которая будет больше для тех его сторон, на которые опирается крыша.
Условное расчетное сопротивление грунта R0 определяют по таблицам СНиП 2.02.01—83 «Основания зданий и сооружений».
Суммируем вес крыши, снеговую нагрузку, вес перекрытий и стен, а также фундамента на грунт: 300+1386+7000+5400+2525=16 611 кг/м 2 =17 т/м 2 .
Определяем условное расчетное сопротивление грунта по таблицам СНиП 2.02.01—83. Для влажных суглинков с коэффициентом пористости 0,5 R0 составляет 2,5 кг/см 2 , или 25 т/м 2 .
Из расчета видно, что нагрузка на грунт находится в пределах допустимой.
