Вывод: исследуемый образец № 3 –песок серый, мелкий, средней плотности, насыщенный водой с R o = 200 кПа.

2.4 Образец № 4

Образец взят из скважины № 2, глубина отбора – 8 м.

Определяют наименование грунта по числу пластичности.

Число пластичности определяется по формуле (2.12) :

I=41-23=18 – грунт относится к глинам (I>17) в соответствии с табл.Б.11.

Определяют коэффициент пористости по формуле (2.10):

,

0 ≤J L ≤0,25 – грунт полутвердый в соответствии с табл.Б.14 .

По СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» методом двойной интерполяции находят

Вывод: исследуемый образец № 4 –глина коричневая полутвердая с R o = 260,7 кПа.

2.5 Образец № 5

Образец взят из скважины № 3, глубина отбора – 12 м.

Определяют наименование грунта по числу пластичности.

Число пластичности определяется по формуле (2.12):

I=20-13=7 – грунт относится к супесям (1I7) в соответствии с табл.Б.11.

Определяют коэффициент пористости по формуле (2.10):

,

Определяют коэффициент консистенции по формуле (2.13):

S= = 1

0,25 ≤J L ≤0,5 – грунт тугопластичный в соответствии с табл.Б.14.

Определяют расчетное сопротивление по прил.3 R=300кПа.

Вывод: исследуемый образец № 5 –супесь тугопластичная серовато-желтая с R o = 300 кПа.

3 Сбор нагрузок, действующих на фундаменты

Сбор нагрузок производят на грузовую площадь, которую устанавливают в зависимости от статической схемы сооружения. В данном случае конструктивная схема с поперечными несущими стенами, располагаемыми с модульным шагом 6,3 и 3,0 м, двумя продольными железобетонными стенами и плоскими железобетонными перекрытиями, образующими пространственную систему, обеспечивающую сейсмостойкость здания и воспринимающую все вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Величины временных нагрузок устанавливаем в соответствии с. Коэффициенты надежности по нагрузкам g f также определяем по.

Сбор нагрузок производится от верха здания до отметки планировки.

Рисунок 3.1 - Грузовая площадь

При расчете временных нагрузок принимаем коэффициент надежности по нагрузке равным 1,4 в соответствии с . Сбор временных нагрузок на междуэтажные перекрытия с учетом понижающего коэффициента

, (3.1)

где n – число перекрытий, от которых нагрузка передается на основание;

.

Таблица 3.1 – Сбор нагрузок

4 Выбор вида основания

Судя по геологическому разрезу, площадка имеет спокойный рельеф с абсолютными отметками 129,40 м, 130,40 м, 130,70 м.

Грунт имеет выдержанное залегание грунтов. Грунты, находясь в естественном состоянии, могут служить основанием для фундаментов мелкого заложения. Для такого типа фундамента основанием будет служить слой №2 – песок пылеватый средней пластичности с R = 150 кПа.

Для свайного фундамента в качестве рабочего слоя лучше использовать слой №4 – песок мелкий средней плотности с R=260,7 кПа.

5 Выбор рационального вида фундамента

Выбор вида фундаментов производят на основе технико-экономического сравнения вариантов наиболее часто используемых в практике индустриального строительства фундаментов:

1 мелкого заложения;

2 свайных фундаментов.

Расчет производится для сечения с максимальной нагрузкой – по сечению 1-1.

5.1 Расчет фундамента мелкого заложения на естественном основании

Устанавливаем глубину заложения подошвы фундамента, зависящую от глубины промерзания, свойств основания грунтов и конструктивных особенностей сооружения.

Для города Комсомольск-на-Амуре нормативная глубина промерзания определяется по формуле

(5.10)

где L v - теплота таяния (замерзания) грунта, находится по формуле

, (5.12)

где z 0 - удельная теплота фазового превращения вода – лед,

;

суммарная природная влажность грунта, доли единицы, ;

относительное (по массе) содержание незамерзшей воды, доли единицы, находится по формуле

(5.13)

k w -коэффициент, принимаемый по таблице 1 в зависимости от числа пластичности I p и температуры грунта Т, °С;

w p -влажность грунта на границе пластичности (раскатывания), доли единицы.

Температура начала замерзания грунта, °С.

T f,m t f,m -соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха за период отрицательных температур, °С и продолжительность этого периода, ч,;

C f -объемная теплоемкость соответственно талого и мерзлого грунта, Дж/(м 3 ×°С)

l f -теплопроводность соответственно талого и мерзлого грунта, Вт/(м×°С)

Расчетную глубину промерзания определяем по формуле

где k h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, ,

0,4 . 2,6 = 1,04 м

Так как глубина заложения не зависит от расчетной глубины промерзания , то глубину заложения принимаем по конструктивным соображениям. В нашем случае глубину заложения откладываем от конструкции пола подвала (см.рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 Глубина заложения фундамента

2,72 – 1,2 = 1,52 м

Все последующие расчеты выполняем методом последовательных приближений в следующем порядке:

Предварительно определяют площадь подошвы фундамента по формуле

, (5.15)

R o – расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, R 0 = 150кПа;

h – глубина заложения подошвы, 1,52 м;

k зап – коэффициент заполнения (принимают равным 0,85);

g - удельный вес материалов фундамента (принимают равным 25 кН/м 3).

По таблице 6.5 подбираем плиту марки ФЛ 20.12, имеющую размеры: 1,18м, 2 м, 0,5 м и стеновые блоки марки ФБС 12.4.6, имеющие размеры: 1,18м, 0,4 м, 0,58 м, стеновые блоки марки ФБС 12.4.3, имеющие размеры: 1,18 м, 0,4 м, 0,28 м.

По таблице 2 приложения 2 для песка пылеватого средней пластичности с e = 0,67 находим 29,2 о и 3,6 КПа

По таблице 5.4 , интерполируя по углу внутреннего трения φ н, находим значения коэффициентов: 1,08, 5,33, 7,73.

Определяем значение расчетного сопротивления R по формуле

где g с1 и g с2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл.5.3

g с1 = 1,25 и g с2 = 1,2;

k – коэффициент, принимаемый равным 1,1, если прочностные характеристики

грунта (с и j) приняты по табл. 1.1;

М g , М q , M c – безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. 1.3;

k Z – коэффициент, принимаемый при b < 10 м равным 1;

b – ширина подошвы фундамента, b=2 м;

g II – расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы

фундаментов (при наличие подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м 3 ;

g 1 II – то же, залегающих выше подошвы, кН/м 3 ;

С н – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d 1 – глубина заложения внутренних и наружных фундаментов от пола подвала м, определяют по формуле

, (5.17)

где h S – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м,

h cf – толщина конструкции пола подвала, h cf =0,12м;

g cf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м 3 ,

для бетона g cf =25 кН/м 3 .

Глубину до пола подвала определяют по формуле

d b =d-d 1 , (5.18)

d b =1,52-0,67=0,85м

Расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундаментов определяют по формуле

g II , (5.19)

где γ n – удельный вес грунтов соответствующих слоев, кН/м 3 ;

h n – толщина соответствующих слоев, м.

При наличие подземных вод расчетное значение удельного веса грунтов определяется с учетом взвешивающего действия воды по формуле

где γ s – удельный вес твердых частиц грунта, кН/м 3 ;

γ w – удельный вес воды, кН/м 3 ;

γ 1 =1,83×9,8=17,93 кН/м 3

γ 2 =1,9×9,8=18,62 кН/м 3

γ 3 =2×9,8=19,6 кН/м 3

Рисунок 5.2 – Геологический разрез по скважине №2

Расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундаментов определяют по формуле:

Проверяют значение среднего давления под подошвой фундамента по формуле

, (5.21)

где N f - вес фундамента, кН;

N g - вес грунта на обрезах фундамента, кН;

b – ширина фундамента, м;

l = 1 м, так как все нагрузки приведены на погонный метр.

Так как ∆<10%, следовательно, фундамент запроектирован, верно.

5.2 Расчет свайного фундамента

Проектирование свайных фундаментов ведут в соответствии с . Для центрально нагруженного фундамента расчеты выполняют в следующем порядке:

а) Определяют длину сваи:

Толщину ростверка принимают равной 0,5м.

Для определения площади условного фундамента определяют средне взвешенный угол внутреннего трения по формуле:

, (5.28)

где j i – угол внутреннего трения i-го слоя; о

h n – толщина n-го слоя грунта, м;.

Тогда находят ширину условного фундамента по формуле:

b усл = 2tgah + b 0 , (5.30)

где, h – длина сваи, м;

b 0 – расстояние между наружными гранями крайних рядов свай, м.

Песок мелкий, средней плотности с е 0 =0,66 с н =1,8 кПа и φ n =31,6 о;

1,3; М g =6,18; М с =8,43.

,

Следовательно фундамент запроектирован верно.

Рисунок 5.6 – Расчетная схема свайного фундамента

5.3 Технико-экономическое сравнение вариантов

Для ленточного и свайного фундаментов производят сравнение их стоимости по укрупненным показателям. Оценка стоимости, сравнение основных видов работ при устройстве фундаментов производят для 1 погонного метра.

Объем котлована находят по формуле

(5.30)

где, a,b – ширина котлована понизу и соответственно поверху котлована, м;

u – глубина котлована, м;

l – длина котлована, м;

Для фундаментов мелкого заложения объем котлована будет равен

Для свайного фундамента будет равен:

Сравнение стоимости фундаментов приводят в табличной форме (табл. 5.1).

Таблица 5.1- Технико-экономическое сравнение вариантов

Вывод: по предварительной оценке стоимости основных видов работ при устройстве фундаментов из 2-х вариантов экономичнее и эффективнее является фундамент мелкого заложения.

6 Расчёт фундаментов принятого вида

6.1 Расчет фундаментов мелкого заложения в сечении 2 – 2

Определяем основные размеры и рассчитываем конструкцию сборного ленточного фундамента под внутреннюю стену. Глубину заложения подошвы принимаем аналогично глубине заложения стены в сечении 1-1(см. раздел 5.1). Определяем ориентировочные размеры фундамента в плане по формуле (5.15)

По табл. 6.5 и 6.6 подбираем плиту марки ФЛ 14.12, имеющую размеры L=1,18м, b =1,4 м, h=0,3 м и стеновые блоки ФБС 12.4.3 и ФБС 12.4.6

По табл. 2 прил.2 для песка пылеватого средней пластичности с коэффициентом пористости е=0,67 находим φ н =29,2 0 и С н =3,6 кПа.

По табл. 5.4, интерполируя по φ II , находим значения коэффициентов:

1,08; М g = 5,33; М с = 7,73.

Глубину до пола подвала определяют по формуле (5.18):

d b =1,32-0,47=0,85м

По формуле (5.16) определяем расчетное значение сопротивления R:

Проверяем значение среднего давления под подошвой фундамента

Р=156,9 кПа < R=171,67 кПа, приблизительно на 8,9%, значит фундамент запроектирован верно.

Т.к. двухсторонняя фильтрация используем случай 0-1.

1) Полную стабилизированную осадку определяем по формуле

, (7.11)

где h э - мощность эквивалентного слоя, м;

m vm – средний коэффициент относительной сжимаемости грунта, МПа -1 ;

2) определяют мощность эквивалентного слоя по формуле

h э = A wm b, (7.12)

где A wm – коэффициент эквивалентного слоя, зависящий от коэффициента Пуассона, формы подошвы, жесткости фундамента принимаемый по табл. 6.10 ,

A wm =2,4 (для пылевато-глинистых грунтов);

h э = 2,4 × 2 = 4,8м

Н = 2 h э = 2 ×4,8 = 9,6 м

Рисунок 7.4

3) определяют средний относительный коэффициент сжимаемости по формуле:

, (7.13)

где h i – толщина i-го слоя грунта, м;

m n i – коэффициент относительной сжимаемости i-го слоя, МПа -1 ;

z i – расстояние от середины слоя i-го слоя до глубины 2h э, м.

4) По формуле (7.11.) найдем осадку

5) Определяют коэффициент консолидации по формуле

где g w – удельный вес воды, кН/м 3 ;

К фт – средний коэффициент фильтрации, определяемый по формуле

где Н – мощность сжимаемой толщи, м;

k ф i - коэффициент фильтрации i-го слоя грунта, см/год.

6) Вычислим время, необходимое для уплотнения грунта до заданной степени по формуле

(7.16)

год = 0,23N суток = 5,52N ч

Задаемся значениями U по таблице V.4, значения N для трапецеидального распределения уплотняющих давлений определяют по формуле

где I- величина интерполяционных коэффициентов по таблице V.5.

Данные сводим в таблицу 7.4.

Таблица 7.4

7.5 Расчет затухания осадки во времени для сечения 2-2

Расчет ведут методом эквивалентного слоя при слоистой толще грунтов в следующей последовательности:

1) определяют мощность эквивалентного слоя по формуле(7.12.)

h э = 2,4×1,4 = 3,36 м

Н = 2 h э = 2 × 3,36 = 6,72 м

Рисунок 7.5

2) Определяют средний относительный коэффициент сжимаемости по формуле(7.13.)

3) По формуле (7.11.) найдем осадку

4) Находим средний коэффициент фильтрации по формуле(7.15.)

,

5) Определяют коэффициент консолидации по формуле(7.14.):

6) Вычислим время, необходимое для уплотнения грунта до заданной степени по формуле (7.16)

год =0,9N суток =21,6N ч,

Расчет осадки S t сводим в таблицу 7.5.

Таблица 7.5 - Расчёт затухания осадки

Вывод: так как осадки во всех сечения не превышают предельных значений, то размеры фундаментов и их глубина заложения рассчитаны верно.

Рисунок 7.7– График затухания осадок во времени

8 Конструирование фундаментов

После геодезической разбивки осей здания производят установку железобетонных плит для ленточных фундаментов. Сборные фундаменты состоят из ленты, собираемой из железобетонных плит (ФЛ 20.12), и стены, собираемой из бетонных блоков. Фундаментные железобетонные плиты укладываются сплошь по длине стены.

Плиты армируют одиночными сетками или плоскими арматурными блоками, собираемыми из двух сеток: верхней, имеющей маркировочный индекс К, и нижней - С. Рабочая арматура - стержневая горячекатаная периодического профиля из стали класса A-III и проволока периодического профиля из стали класса Вр-1. Распределительная арматура - гладкая арматурная проволока из стали класса B-I.

Для обеспечения пространственной жесткости сборного фундамента предусматривают связь между продольными и поперечными стенами путем привязки их фундаментными стеновыми блоками или закладки в горизонтальные швы сеток из арматуры диаметром 8-10мм. От поверхностных и подземных вод стены защищают путем устройства отмосток и укладки горизонтальной гидроизоляции на уровне не ниже 5 см от поверхности отмостки и не выше 30 см от подготовки пола подвала. Внешняя поверхность подвальных стен защищается обмазочной изоляцией в один или в два слоя.

Защита наземных помещений от грунтовой сырости ограничивается устройством по выровненной поверхности всех стен на высоте 15-20 см от верха отмостки или тротуара непрерывной водонепроницаемой прослойки из жирного цементного раствора или одного-двух слоев рулонного материала на битуме. Этот слой составляет с бетонной подготовкой пола одно целое. В местах понижения пола устраивают дополнительную изоляцию. Для защиты подвальных и заглубленных помещений во влажных грунтах обмазку делают по оштукатуренной цементным раствором поверхности стены.

Поверхности стен подвалов защищают горизонтальной водонепроницаемой прослойкой в стене, доходящей до пола подземного помещения или подвала. Изоляцией полов подвала при низком уровне вод служит сам бетонный слой.

9. Схема производства работ

Рисунок 9.1- Размеры котлована

Размеры дна котлована в плане определяются расстояниями между наружными осями сооружения, расстояниями от этих осей до крайних уступов фундаментов, размерами дополнительных конструкций, устраиваемых около фундаментов с наружных сторон и минимальной шириной зазора (позволяющей заводить подземные части сооружения) между дополнительной конструкцией и стенкой котлована. Размеры котлована поверху складываются из размеров дна котлована, ширины откосов или конструкций крепления стенок и зазора между гранями фундаментов и откосов. Глубина котлована определяется отметкой заложения фундамента.

Рабочий слой основания предохраняют от нарушений защитным слоем грунта, который снимают только перед введением фундамента. Для отвода атмосферных осадков поверхность защитного слоя выполняется с уклоном в сторону стенок, а по периметру котлована устраиваются водоотводные канавки с уклоном в сторону приямков из которых по мере необходимости откачивают воду. Устройство канавок и зумпфов и откачка из воды производятся с соблюдением требований открытого водопонижения.

Для доставки материалов, деталей и транспортирования механизмов в котлован предусматривают спуски. Устойчивость стенок котлована обеспечивается различными видами креплений или приданием им соответствующих уклонов. Способ крепления зависит от глубины котлована, свойств и напластования грунтов, уровня и дебита подземных вод, условий производства работ, расстояния до существующих строений.

Возведение фундаментов и подземных элементов, а также засыпка пазух котлованов должны производиться сразу же вслед за разработкой грунта

Котлованы с естественными откосами устраивают в маловлажных устойчивых грунтах. При глубине котлована до 5 м стенки могут выполняться без крепления, но с уклоном и крутизной откосов, которые указаны в табл.

Крепление котлованов осуществляется шпунтовыми стенами. Деревянные шпунтовые ограждения (дощатые и брусчатые) применяют для крепления неглубоких котлованов (3...5 м). Дощатый шпунт при меняют для крепления неглубоких котлованов (3...5 м). Дощатым шпунт изготовляют из досок толщиной до 8 см, брусчатый - брусьев толщиной от 10 до 24 см. Длина шпунтин определяется глубиной их погружения, но, как правило, не превышает 8 м.

В процессе работы необходимо предохранять котлован от заполнения атмосферными осадками. Для этого следует проводить планировку поверхности вокруг котлована и обеспечить сток за пределы строительной площадки.

Разрабатывать грунт котлована и возводить фундамент нужно в сжатые сроки, не оставляя открыты дно котлована на продолжительное время (чем больше промежуток между окончанием земляных работ и устройством фундамента, тем сильнее разрушается грунт основания и откосы котлована).

После возведения фундамента, пазухи между стенами фундамента и котлована заполняется грунтом, укладываемого послойно с трамбовкой.

Для данного объема земляных работ нулевого цикла подбираем скреперный комплект землеройных машин: одноковшовый экскаватор Э1252 (с емкостью ковша 1,25м3), несколько скреперов Д – 498 (с емкостью ковша 7м3), бульдозеров Д3 – 18 (на базе трактора Т – 100), автосамосвалов ЗИЛ – ММ3 – 555.

При разработке котлована (см. рисунок 9.1) производят разработку грунта под жилое здание до отметки экскаватором ЭО 1621 с вместимостью ковша 0,15 м3. Для вывоза грунта используют автосамосвал ГАЗ-93А.

Плодородный слой почвы в основании насыпей и на площади, занимаемой различными выемками, до начала основных земляных работ должен быть снят в размерах, установленных проектом организации строительства и перемещен в отвалы для последующего использования его при рекультивации или повышении плодородия малопродуктивных угодий.

Запрещается использовать плодородный слой почвы для устройства перемычек, подсыпок и других постоянных и временных земляных сооружений

Заключение

В данном проекте был разработан наиболее рациональный фундамент под 4х-этажное жилое здание - ленточный фундамент мелкого заложения. Выбор рационального вида фундамента осуществили на основе технико-экономического сравнения двух вариантов фундаментов, наиболее часто используемых в строительстве фундаментов: мелкого заложения и свайного. Сравнение вариантов было сделано на основе их стоимости, установленной по укрупненным показателям для одного метра фундамента стоимость составила для ленточного фундамента – 791,03 руб., для свайного фундамента – 848,46 руб.

Ленточный фундамент устанавливают на отметке 128,6 м, то есть он располагается в песке пылеватом, средней плотности с R=150 кПа.

В результате расчетов приняты плиты марки ФЛ 20.12, ФЛ 14.12 и ФЛ 12.12, и стеновые блоки ФБС 12.4.6 и ФБС 12.4.3.

Для выбранного типа фундамента в трех характерных сечениях зданий был произведен расчет оснований по предельному состоянию 2 группы и сравнение полученных значений с предельными значениями равными 10 см: для сечения 1-1 осадка равна 1,61 см, для сечения 2-2 – 2,61 см, для сечения 3-3 – 2,54 см.

Было произведено конструирование фундамента; рассчитана схема производства работ нулевого цикла, а также даются краткие сведения об устройстве котлована.

Список использованных источников

1. Берлинов, М.В. Примеры расчета оснований и фундаментов: Учеб. для техникумов/ М.В. Берлинов, Б.А. Ягупов. – М.: Стройиздат, 1986. – 173с.

2. Веселов, В.А. Проектирование оснований и фундаментов: Учеб. пособие для вузов / В.А.Веселов.- М.: Стройиздат, 1990. – 304с.

3. ГОСТ 25100-82. Грунты. Классификация. – М.: Стандарты, 1982.-9с.

4. Далматов, Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты/Б.И. Далматов. - Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1988.-415с.

5. Куликов, О.В. Расчет фундаментов промышленных и гражданских зданий и сооружений: Метод. указания по выполнению курсового проекта/ О.В.Куликов. – Братск: БрИИ, 1988. – 20с.

6. Механика грунтов/Б.И. Далматов [и др.]. – М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГА-СУ, 2000. – 204с.

7. Механика грунтов, основания и фундаменты: Учеб.пособие для строит. спец. Вузов/С.Б. Ухов [и др.]. – М.: Высш.шк., 2004. – 566с.

8. Основания, фундаменты и подземные сооружения (Справочник проектировщика)/ под ред. Е.Н. Сорочана, Ю.Г, Трофимова. – М.: Стройиздат, 1985. – 480с.

9. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений/Б.И. Далматов [и др.]. – М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГА-СУ, 2006. – 428с.

10. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1985. – 40с.

11. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 48с.

12. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия/Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 36с.

13. СНиП 3.02.01-83. Основания и фундаменты/Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1983. – 39с.

14. Цытович, Н.А. Механика грунтов/Н.А. Цытович. – М.: Высш.шк., 1979. – 272с.

Основная задача фундамента - это передача нагрузки от строения к почве. Поэтому сбор нагрузок на фундамент - одна из важнейших задач, которая должна быть решена еще перед началом строительства здания.

Что нужно учитывать при расчете нагрузки

Правильность расчета - это одна из ключевых ступеней в строительстве, которая должна быть решена. При проведении неверных расчетов, скорее всего, под давлением нагрузок фундамент просто осядет и "уйдет под землю". При расчете и сборе нагрузок на фундамент нужно учитывать, что существует две категории - временные и постоянные нагрузки.

• Первое - это, конечно же, вес непосредственно самого здания. Суммарный вес строения складывается из нескольких составляющих. Первая составляющая - это суммарный вес перекрытий здания для пола, крыши, межэтажных и т. д. Вторая составляющая - это вес всех его стен, как несущих, так и внутренних. Третья составляющая - это вес коммуникаций, которые прокладываются внутри дома (канализация, отопление, водопровод). Четвертая и последняя составляющая - это вес отделочных элементов дома.
• Также при сборе нагрузок на фундамент нужно учитывать вес, который называют полезной нагрузкой строения. В этом пункте имеется в виду все внутреннее устройство (мебель, приборы, жители и т. д.) дома.
• Третий тип нагрузок - это временные, к которым чаще всего относят появившиеся вследствие погодных условий дополнительные нагрузки. К таковым относят слой снега, нагрузки при сильном ветре и т. д.

Пример сбора нагрузок на фундамент

Для того чтобы точно рассчитать все нагрузки, которые будут приходиться на фундамент, необходимо располагать точным планом проектировки здания, а также знать, из каких материалов будет строиться здание. Для того чтобы более наглядно описать процесс сбора нагрузок на фундамент, будет рассмотрен вариант строительства дома с обитаемоей мансандрой, который будет располагаться в Уральском регионе Российской Федерации.

• Одноэтажный дом с обитаемой мансандрой.
• Размер дома составит 10 на 10 метров.
• Высота между перекрытиями (полом и потолком) будет составлять 2,5 метра.
• для дома будут возводиться из газобетонных блоков, толщина которых равна 38 см. Также с наружной стороны здания эти блоки будут покрыты облицовочным пустотелым кирпичом толищной 12 см.
• Внутри дома будет проходить одна несущая стена, ширина которой составит 38 см.
• Над цоколем дома будет располагаться пустое перекрытие из железобетонного материала. Из этого же материала будет обустроено и перекрытие для чердака.
• Крыша будет стропильного типа, а кровля будет выполнена из профнастила.

Расчет нагрузок на фундамент

После того как был произведен сбор нагрузок на фундамент дома, можно приступать к расчету.

• Первое, что необходимо рассчитать, - это общую площадь всех перекрытий. Размер дома 10 на 10 метров, значит, общая площадь будет составлять 100 кв. м (10*10).
• Далее можно приступать к расчету общей площади стен. В эту величину входят также и места под проемы для дверей и окон. Для первого этажа формула расчета будет выглядить так - 2,5*4*10=100 кв. м. Так как дом с обитаемой мансандрой, то выполнялся сбор нагрузок на фундамент с учетом этой постройки. Для этого этажа площадь будет равна 65 кв. м. После расчетов обе величины складываются и получается, что общая площадь стен для строения составляет 165 кв. м.
• Далее необходимо рассчитать общую площадь для крыши здания. Она будет составлять 130 кв. м. - 1,3*10*10.

После проведения этих расчетов необходимо воспользоваться таблицей сбора нагрузок на фундамент, в которой представлены усредненные значения для тех материалов, которые будут использоваться при возведении здания.

Ленточный фундамент

Так как существует несколько типов фундамента, который можно использовать при строительстве объекта, будут рассмотрены и несколько вариантов. Первый вариант - это сбор нагрузок на ленточный фундамент. В перечень нагрузок будет входить масса всех элементов, использующихся при строительстве здания.

1. Масса стен внешних и внутренних. Рассчитывается суммарная площадь без учета проемов для окон и дверей.
2. Площадь для перекрытий пола и материалов, из которых он будет возводиться.
3. Площадь потолка и потолочного перекрытия.
4. Площадь стропильной системы для крыши и вес материалов для кровли.
5. Площадь лестниц и других внутренних элементов дома, а также вес материала, из которого они будут сделаны.
6. Также необходимо добавить вес материалов, которые используются для крепежа при строительстве, для обустройства цоколя, тепловой и воздушной изоляции, а также для облицовки внутренних и/или внешних стен дома.

Эти несколько пунктов являются для любого строения, которое будет возводиться на опоре ленточного типа.

Методы расчета при ленточном фундаменте

Производить расчет ленточного фундамента можно двумя способами. Первый способ предполагает расчет по несущей способности грунта под подошвой фундамента, а второй - по деформации все того же грунта. Так как рекомендуется использовать именно первый способ для расчетов, то он и будет рассмотрен. Всем известно, что непосредственное строительство начинается с фундамента, однако проектировка этого участка осуществляется в последнюю очередь. Это происходит из-за того, что основная цель этой конструкции - передать нагрузку от дома к почве. А сбор нагрузок на фундамент можно осуществить лишь после того, как будет известен подробный план будущего строения. Непосредственно расчет фундамента можно условно разбить на 3 этапа:

• Первый этап - это определение нагрузки на фундамент.
• Второй этап - это выбор характеристик для ленты.
• Третий этап - это корректировка параметров в зависимости от условий эксплуатации.

Фундамент под колонну

При строительстве домов могут использоваться колонны в качестве опор. Однако проводить расчет для такого типа несущей конструкции довольно сложно. Вся сложность расчета заключается в том, что сбор нагрузок на фундамент колонны осуществить самостоятельно довольно трудно. Для этого необходимо иметь специальное строительное образование и определенные навыки. Для того чтобы решить вопрос о расчете нагрузки на фундамент колонны, необходимо располагать следующими данными:

• Первый параметр, который необходимо учесть, касается погодных условий. Необходимо определить климатические условия в регионе, в котором проводится строительство. Кроме того, важным параметром будет являться тип и мощность ветров, а также периодичность прохождения дождей и их сила.
• На втором этапе необходимо сделать геодезическую карту. Нужно учесть протекание грунтовых вод, их сезонное сдвижение, а также тип, структуру и толщину подземных пород.
• На третьем этапе, естественно, нужно рассчитать нагрузку на колонны, исходящую от самого здания, то есть вес будущей постройки.
• На основе ранее полученных данных необходимо правильно подобрать марку бетона по характеристикам, прочности и составу.

Как провести расчет фундамента для колонны

При расчете фундамента для колонны подразумевается расчет нагрузки на квадратный сантиметр площади этого фундамента. Другими словами, для того, чтобы рассчитать необходимый фундамент для колонны, нужно знать все о здании, грунте и грунтовых водах, которые протекают поблизости. Необходимо собрать всю эту информацию, систематизировать ее, и на основе полученных результатов можно будет провести полный расчет нагрузок на фундамент под колонну. Для того чтобы иметь всю необходимую информацию, нужно сделать следующее:

1. Необходимо иметь полный проект здания со всеми коммуникациями, которые будут проходить внутри здания, а также знать, какие материалы будут применяться для строительства здания.
2. Необходимо рассчитать полную площадь одной опоры для строения.
3. Необходимо собрать все параметры здания и на их основе рассчитать то давление, которое будет оказывать строение на опору колонного типа.

Обрез фундамента

Обрез фундамента - это верхняя часть несущей бетонной конструкции, на которую приходится основное давление от строения. Существует определенная последовательность, по которой необходимо проводить сбор нагрузок на обрез фундамента, а также их дальнейший расчет. Для того чтобы определить нагрузку на обрез, необходимо иметь план типового этажа здания, если это многоэтажный дом, или же типовой план подвала, если строение имеет лишь один этаж. Кроме того, необходимо иметь план продольных и поперечных разрезов здания. К примеру, для того чтобы рассчитать нагрузку на обрез фундамента в десятиэтажном здании, необходимо знать следующее:

• Вес, толщину и высоту кирпичной стены.
• Вес многопустотных которые используются в качестве перекрытий, а также умножить это количество на количество этажей.
• Вес перегородок, умноженный на количество этажей.
• Также необходимо добавить вес кровли, вес гидроизоляции и пароизоляции.

Выводы

Как можно было заметить, для того, чтобы рассчитать нагрузку на фундамент любого типа, необходимо располагать всеми данными о здании, а также знать множество формул для расчета.

Однако в настоящее время эта задача несколько упрощена тем, что существуют электронные калькуляторы, которые выполняют все расчеты вместо людей. Но для их правильной и продуктивной работы необходимо загрузить в устройство все сведения о здании, о материале, из которого оно будет возводиться, и т. д.