Розрахунок фундаменту плити для навантаження на прикладі
Існує лише два типи фундаментів, які підходять для будівництва практично будь-якої будівлі: пальовий і плитний. Вони дозволяють будувати будівлі на ґрунтах з низькою продуктивністю і з мінімальними витратами. Монолітну плиту слід вибирати в якості фундаменту з багатьох причин, але для того, щоб вона була міцною і надійною, необхідно виконати її грамотний розрахунок.
Переваги базової панелі
До переваг конструкції належать:
- будівництво на грунтах з низькою продуктивністю;
- можливість будувати великі споруди;
- можливість самостійного заливання;
- висока несуча здатність;
- запобігання локальних деформацій;
- стійкість до впливу морозостійкості.
До слабких сторін цього типу фундаменту відносяться:
- неналежне використання на ділянках зі схилом;
- велика витрата бетону та арматури;
- порівняно з готовими фундаментальними елементами, монтаж монолітної плити вимагає додаткового часу для набору міцності бетоном;
- складний розрахунок.
Вивчення характеристик ґрунту
Перш ніж приступити до розрахунку будь-якого типу фундаменту, визначте характеристики підстави під ним. Основні та найважливіші моменти включають:
- насичення води;
- несуча здатність.
Під час будівництва великих об’єктів перед початком розробки проектної документації проводяться повні геологічні вишукування, які включають:
- буріння свердловин;
- лабораторні дослідження;
- розробка звіту про характеристики фундаменту.
Звіт містить усі значення, отримані протягом перших двох етапів. Повний спектр геологічних вишукувань коштує дорого. При проектуванні приватного будинку найчастіше це не потрібно. Дослідження ґрунтів проводяться двома методами:
Проїзд ям виконується вручну. Для цього викопайте яму лопатою, глибиною на 50 см нижче передбачуваної висоти основи фундаменту. Грунт вивчають розрізом, приблизно визначають тип несучого шару та наявність у ньому води. Якщо грунт занадто насичений водою, рекомендується зупинитися на пальових опорах під будівлею.
Другий варіант вивчення характеристик підстави під будинком виконується ручним свердлом. Аналіз проводиться на шматочках ґрунту на лопатях.
Важливо! При проведенні заходів необхідно вибрати декілька балів для вивчення. Вони повинні розташовуватися під будівельним місцем. Це дозволить найбільш ретельно вивчити тип ґрунту.
Вирішивши на основі, вони з’ясовують оптимальний питомий тиск на землю для цього. Значення буде потрібно для подальшого обчислення, приклад якого представлений нижче. Значення приймається відповідно до таблиці.
При такому типі ґрунтового ґрунту стрічкова версія може бути більш економічною, тому потрібно розрахувати кошторис для двох типів фундаменту та вибрати той, який обійдеться дешевше.
Розрахунок товщини пластини
Розрахунок проводиться за спільним підприємством «Проектування та будівництво фундаментів та фундаментів будівель та споруд» та згідно з посібником «Керівництво з проектування плитних фундаментів каркасних будівель та баштових конструкцій» у два етапи:
- збір навантаження;
- розрахунок несучої здатності.
Збір вантажів включає роботу з розрахунку загальної маси будинку з урахуванням ваги снігового покриву, меблів, обладнання та людей. Значення для будинків з різних матеріалів можна взяти з таблиці.
Важливо! У таблиці вже врахована товщина конструкцій. Для підрахунку маси залишається лише помножити на площу.
Крім того, кожне навантаження необхідно помножити на коефіцієнт безпеки. Необхідно забезпечити запас несучої здатності бетонної конструкції та запобігти проблемам з незначними помилками будівельника або зміною умов експлуатації (наприклад, зміною призначення будівлі). Усі коефіцієнти приймаються СП "Вантажі та впливи".
Для різних навантажень коефіцієнт різний і знаходиться в межах 1,05-1,4. Точні значення також наведені в таблиці. Для бетонного фундаменту, використовуючи монолітну технологію, приймається коефіцієнт 1,3.
Важливо! Якщо нахил даху більше 60 градусів, снігове навантаження не враховується при розрахунку, оскільки при такому укосі схилу сніг на ньому не накопичується.
Загальна площа всіх споруд множиться на масу, наведену в таблиці, та коефіцієнт, після чого, склавши, вони отримують загальну вагу будинку без урахування фундаментів.
Основна формула розрахунків така:
де P1. питоме навантаження на ґрунт без урахування фундаменту, M1. загальне навантаження від будинку, отримане під час збору вантажів, S. площа бетонної плити.
Далі потрібно обчислити різницю (Δ) між отриманим значенням і кількістю, показаною в таблиці вище, залежно від типу грунту.
де P. табличне значення несучої здатності ґрунту.
де M2. необхідна маса фундаменту (неможливо побудувати фундамент більше цієї маси), S. площа бетонної плити.
де t. товщина заливки бетону, а 2500 кг / м 3. щільність одного кубічного метра залізобетонного фундаменту.
Далі товщина округляється до найближчого більшого і меншого кратного 5 див. Після цього проводиться перевірка, при якій різниця між розрахунковим та оптимальним тиском на ґрунт не повинна перевищувати 25% у будь-якому напрямку.
Поради! Якщо під час розрахунку виявиться, що товщина шару бетону перевищує 350 мм, рекомендується розглянути такі типи конструкцій, як стрічковий фундамент, стовпчастий або плита з жорсткостями.
Крім товщини, потрібно буде вибрати відповідний діаметр арматури, а також розрахувати кількість арматури для бетону.
Важливо! Якщо в результаті розрахунку ви отримаєте товщину плити більше 35 см, це вказує на те, що плитний фундамент в цих умовах зайвий, вам потрібно розрахувати стрічкові та пальові фундаменти, можливо вони будуть дешевшими. Якщо товщина менше 15 см, то будівля для цього ґрунту занадто важка і потрібен точний розрахунок та геологічні дослідження.
Приклад розрахунку
У прикладі наведені наступні вихідні дані:
- одноповерховий будинок з мансардою розміром 8 м на 10 м;
- стіни виконані з силікатної цегли товщиною 380 мм, загальна площа стін (4 зовнішні з висотою 4,5 м) становить 162 м²;
- площа внутрішніх гіпсокартонних перегородок становить 100 м²;
- металевий дах (чотирисхилий, ухил 30 ук), площа 8 м 10 м / cosα (кут покрівлі) = 8 м 10 м / 0,87 = 91 м² (також потрібна при розрахунку снігового навантаження);
- тип ґрунту. суглинок, вантажопідйомність = 0,32 кг / см² (отриманий з геологічних вишукувань);
- снігове навантаження. 180 кг / м²;
- дерев’яні підлоги, загальною площею 160 м 2 (також потрібні при розрахунку корисного навантаження).
Збір навантажень на фундамент здійснюється в табличному вигляді:
Площа плити під будівлю враховується тим, що ширина плити на 10 см більша за ширину будинку. S = 810 см 1010 см = 818100 см² = 81,81 м 2.
Питоме навантаження на ґрунт з будинку = 210696 кг / 818100 см 2 = 0,26 кг / см 2.
Δ = 0,32. 0,26 = 0,06 кг / см 2.
M = Δ S = 0,06 кг / см 2 818100 см 2 = 49086 кг.
t = (49086 кг / 2500 м 3) / 81,81 м 2 = 0,24 м = 24 см.
Товщину плити можна взяти 20 см або 25 див.
Перевірка на 20 см:
- 0,2 м 81,81 м 2 = 16,36 м 3. об’єм плити;
- 16,36 м 3 2500 кг / м 3 = 40905 кг. маса пластини;
- 40905 210696 = 251601 кг. вантаж від будинку з фундаментом;
- 251601 кг / 818100 см 2 = 0,31 кг / см². фактичний тиск на землю менше оптимального не більше ніж на 25%;
- (0,32-0,31) 100% / 0,32 = 3%
Важливо! Ця стаття призначена лише для інформаційних цілей. Для точного розрахунку фундаменту необхідне геологічне дослідження. Розраховуйте розрахунок тільки професіоналам.
Коментарі 6 Додати коментар
Привіт. При розрахунку монолітного фундаменту на землю виникають два навантаження. Перший П. залежить від типу грунту. Другий Р1. обчислений. Так бувають випадки, коли Р1 більший за Р. А дельта виходить із від’ємним значенням. Що робити в цьому випадку?
Привіт! Якщо ваша дельта виявляється негативною, то це означає, що ваш будинок занадто важкий для цього грунту. Ті. питоме проектне навантаження P1 перевищує оптимальне значення для цього типу ґрунту. Необхідно переглянути дизайн будинку або фундаменту. Але є одне: ви берете з таблиці значення Р і визначаєте тип ґрунту «на око», тому що можуть бути суттєві неточності, так що все точно, вам потрібно зробити геологічні дослідження та виміряти вимірювання реальна несуча здатність вашого ґрунту.
Якщо в прикладі навантаження з будинку збільшується на 20 тонн, то за вашими розрахунками вам потрібна плита товщиною 16 см. Тобто чим важчий будинок, тим тонша піч? Де улов?
Улову немає. У цій статті йдеться про розрахунок максимального навантаження від фундаменту з будинком на землю. Ті. ви знаєте масу будинку (для заданих розмірів і конструкцій), ви знаєте несучу здатність на землі (імовірно), стаття просто розраховує максимальну масу фундаменту плит для даної маси будинку та відомий грунтонос ємність, максимальна товщина, яку ви можете застосувати, обчислюється з маси. Якщо товщина занадто мала (менше 15 см), то вам потрібен точний розрахунок для згинальних навантажень. Якщо вона занадто велика (більше 35 см), то, швидше за все, плитний фундамент є зайвим у вашому випадку. Якщо ви отримуєте товщину більше 15 см, але менше 35 см, то ви можете уникнути розрахунку, будучи дуже перестрахованими (дві сітки арматури великого діаметру з невеликим кроком, високий клас бетону). Щоб не переплачувати за матеріали, потрібен точний розрахунок, ви самі це не зробите правильно. Розрахунок найкраще проводити за будь-яких умов, тому що ви самі не зможете точно визначити несучу здатність ґрунту (лише приблизно), для цього проводяться геологічні вишукування. Ця стаття призначена лише для оцінки того, чи підходить плитний фундамент у вашому випадку, чи варто звернути увагу на іншу конструкцію. У статті йдеться про це.
Пам’ятайте, що фундамент не несе ваш будинок, він лише розподіляє і передає навантаження від будівлі на землю. І з землею може бути багато сюрпризів. Це може бути насипно, але ви не знаєте, там можуть бути приховані порожнини від старих будівель та багато іншого.
Скажіть, будь ласка, в якому спільному підприємстві дивитись на стіл з оптимальним питомим тиском на землю?
Якщо це з Додатку B, SP 22.13330.2016 Основи будівель та споруд, то обчислені опори в СП та вашій таблиці не збігаються.
Скажіть, будь ласка, якщо у мене є 1 метр насипного ґрунту (утрамбований піщано-гравійною сумішшю, під будівельним місцем з запасом 2 метри в сторони), то який оптимальний питомий тиск на грунт, кг / см, використовувати для розрахунку плити?