Конструкція та розрахунок неглибокого стрічкового фундаменту для лазні
При зведенні невеликих будівель на заміській ділянці для будівництва можна проектувати фундамент неглибокого стрічкового типу. Фундаменти малоповерхових будинків зазвичай закладаються висотою 0,6-1 м. Внизу поверхні конструкцію поглиблюють на відстань близько 0,5 м. Невеликі розміри неглибокої основи компенсуються міцнісними властивостями використовуваного бетону та конструкцією армуючої клітки. При зведенні невеликих будівель (лазні, господарських споруд тощо) можна самостійно визначити основні характеристики ґрунту майданчика та розміри неглибокого фундаменту.
Навантажувальна таблиця розрахунку на 1 м2 фундаменту.
Принципи розрахунку неглибокого фундаменту
Складність розрахунків при проектуванні стрічкового фундаменту, насамперед, полягає у визначенні гідрогеологічних властивостей ґрунту на будівельному майданчику. Якщо є підозра на близьке потрапляння ґрунтових вод на поверхню будівельного майданчика, бажано залучати фахівців для досліджень та проектування. На важких ґрунтах рівень ґрунтових вод може змінюватися з часом і впливати на міцність основи.
Дозволено будувати фундамент неглибокого типу для лазні, якщо ділянка є піщаним або однорідним твердим ґрунтом і при цьому ґрунтові води розташовані далеко від поверхні, не менше 0,5 м нижче глибини промерзання ґрунту. Якщо на будівельному майданчику є важко рухомий грунт, підошву фундаменту ванни слід збільшити.
Неглибокий стрічковий фундамент розроблений із відношенням глибини закладки до ширини опорної частини не більше 4: 1.
Типи стрічкових фундаментів.
Фундамент блоків FBS та монолітний тип конструкції не мають принципової різниці в принципах проектування. Розрахунок стрічкового фундаменту неглибокої кладки включає наступні етапи:
- визначення властивостей ґрунту;
- розрахунок попередніх параметрів конструкції;
- визначення маси всіх частин будівельної конструкції, додаткових навантажень, питомого тиску фундаменту на основу;
- регулювання розмірів конструкції.
Малоповерхові будинки з відносно невеликою вагою можна звести без проведення геологічних вишукувань на простих типах ґрунтів. Виняток становлять шовковисті, торф’яні ґрунти, рухливі ґрунти.
Визначення властивостей ґрунту на місцевості
Будь-який ґрунт складається з твердих частинок і мікроводородів, наповнених повітрям і вологою. Під дією будівельного навантаження шари ґрунту стискаються, його щільність збільшується. У той же час будівля може створювати нерівномірний протяг. Властивості ґрунту досліджуються для визначення допустимого тиску на нього, що не призводить до критичної деформації основи під неглибоким фундаментом. Ця величина залежить від загальної ваги конструкції та площі підошви стрічкового фундаменту.
Характеристики ґрунту при запланованому будівництві можна визначити самостійно. Для цього викопайте колодязь глибиною близько 2 м і розміром 1х1 м. При викопуванні ґрунту з кожного шару товщиною 0,5 м беруть зразки і потім випробовують.
Схема та вартість стрічкового неглибокого фундаменту на слабо забруднених ґрунтах.
Випробувальний ґрунт зволожений, довжиною близько 15 см, товщиною 1 см згортається з нього і з’єднується з кільцем. Якщо шар, з якого взяли зразок, є суглинком, кільце розбивається на шматки під час складання. Зразок супіща повинен розсипатися. Зразок глинистого ґрунту зберігає свою форму.
Для обчислення коефіцієнта пористості досліджуваного ґрунту вирізають зразок у вигляді куба 10х10х10 см і зважують. Отримане значення. об’ємна маса ґрунту. Потім куб подрібнюють і утворюється новий ущільнений зразок без повітряних пір. Виміривши грані куба, можна визначити об’ємну масу стисненого ґрунту. Якщо розрізаний куб розпадається, об’єм взятої проби можна визначити за вимірюваною ємністю.
Формула для обчислення коефіцієнта пористості E = 1. Y0 / Y, де:
- Y0. об’ємна маса ґрунту в природному вигляді (кг / см 3);
- Y. у ущільненому стані (кг / см 3).
Коефіцієнт врожайності важко підрахувати. Цей показник можна приблизно визначити за наступними ознаками. Якщо при копанні лопати з труднощами потрапляє в грунт, показник врожайності дорівнює нулю. При коефіцієнті врожаю, що дорівнює одиниці, грунт міцно прилягає до лопати.
Інші типи ґрунтів та їх несуча здатність визначаються за допомогою таблиць SNiP. Якщо під час випробувань ґрунту виникають сумніви, значення проектної стійкості ґрунту до навантажень слід зменшити. З метою перестрахування збільшується площа конструкції підошви стрічки. Якщо тип ґрунту неясний або належить до засоленого, набухаючого, біогенного (шовковистий, торф’яний тощо), то краще довірити дослідження фахівцям.
Розрахунок ваги окремих частин конструкції
Розглянемо розрахунок розміру монолітного фундаменту для невеликої ванни з урахуванням облаштування дренажної системи для стічних вод. Визначте несучу здатність ґрунту на будівельному майданчику та зробіть розрахунок підошви стрічки або фундаменту блоків силами практично будь-якого власника ділянки.
Глибина фундаменту будівель.
Необхідно визначити навантаження на будівельний майданчик з основних складових конструкції ванни. Для цього необхідно виділити структурно значущі елементи за масою і визначити вагу кожного. Щоб обчислити об’єм окремого елемента, який слід врахувати, слід його замалювати. Немає необхідності в точному розмірі зображення; головне. відобразити форму елементів. Елементи не прямокутної форми доведеться розбити на простіші фрагменти.
Питома вага матеріалу, з якого виготовлений будівельний елемент Y (кг / м 3), визначається в SNiP II-3-79. Цей список може не включати деякі сучасні види будівельних матеріалів. Значення їх питомої ваги можна знайти на будівельних майданчиках Інтернету з описом характеристик матеріалів.
У середньому будинку лазні перелік розглянутих будівельних конструкцій включає:
- стінові конструкції з урахуванням їх обробки;
- фундамент і основа;
- стельові стелі;
- внутрішнє обладнання;
- дверні конструкції;
- масивні оздоблювальні матеріали;
- матеріали, які використовуються для гідро- та теплоізоляції;
- крокви та покрівельний матеріал.
Розрахунок можна спростити, взявши загальну вагу деяких стандартних будівельних конструкцій з будівельних норм.
Попереднє визначення параметрів фундаменту
Малюнок 1. Карта стандартної глибини промерзання ґрунту.
Кінцевою метою розрахунків є визначення розміру неглибокого смугового фундаменту. При розрахунку вони враховуються приблизно з урахуванням наступних факторів:
- глибина промерзання ґрунту;
- тип конструкції фундаменту. монолітний, блоковий;
- використаний матеріал для будівництва фундаменту;
- ступінь проникнення залежно від характеру ґрунту;
- розташування підземних вод з поверхні.
Щоб заздалегідь встановити розміри неглибокого фундаменту, обов’язково потрібно створити дизайнерський ескіз. Глибина розробленого фундаменту приймається залежно від глибини, на яку промерзає грунт взимку. Співвідношення першого та другого параметрів для слабозернистих ґрунтів таке:
- не менше 0,5 м. при замерзанні на 1 м;
- не менше 0,75 м. при промерзанні до 1,5 м;
- від 1 м. при замерзанні на 1,5-2,5 м.
Глибину промерзання ґрунту можна визначити з рис. 1. Товщина обчисленої основи, що використовується для розрахунку, залежить від властивостей ґрунту і приймається не менше 300 мм.
Використовуючи проектні дані ванни та табличні рекомендації SNiP, ми приймаємо обчислені геометричні розміри стрічки або фундаменту з блоків: ширина H, довжина L і висота B. Об’єм бетонної конструкції отримуємо шляхом множення цих значень. V = L × H × B. Помноживши отримане значення на питому вагу матеріалу фундаменту, отримаємо загальну вагу конструкції P = V × Y.
Подальша конструкція неглибокого фундаменту буде зведена до визначення ширини підошви стрічки. Питомий тиск будівлі на землю і, отже, адекватність площі підошви для виконання бетонної основи залежатимуть від цього параметра. Змінне значення параметра. ширина підошви стрічки, яку ми визначаємо, проводячи остаточний розрахунок фундаменту.
Тиск ґрунту
Підсумовуючи отримані компоненти вантажу ванни, ділимо загальну масу конструкції на прийняту площу основи фундаменту, визначаємо бажаний питомий тиск бетонної основи р (т / м 2). У різних типів ґрунту є свій показник максимальної стійкості до навантажень R (т / м 2). Це значення вказане в нормативній документації DBN B.2.1-10-2009. Значення питомого тиску будівлі на грунт р (т / м 2) має бути меншим, ніж значення граничного опору ґрунту R (т / м 2). Якщо ця умова дотримана, то сліду фундаменту достатньо для ґрунту з цими властивостями. Щоб надати будівлі запасну міцність, значення р повинно бути на 15-20% менше, ніж значення R.
Якщо р дорівнює або перевищує R, площу підошви слід збільшити. Виправлені параметри конструкції повинні бути перевірені повторним проведенням вищевказаного розрахунку. Одночасно закладаються нові параметри бетонної основи. Фундамент блоків FBS розраховується за тим же принципом.
Розрахунок арматурної клітки та вибір схем армування
Для стрічкового неглибокого фундаменту приймається умова, що армуюча складова (загальна площа поперечного перерізу каркаса) повинна бути не менше 0,1% від площі поперечного перерізу фундаменту. Крім діаметра арматурних прутів визначається їх кількість. Коли довжина сторони стрічкового фундаменту перевищує 3 м, для стабільного сприйняття навантажень застосовується арматура діаметром не менше 10 мм. Арматурний каркас вкладається в два пояси.
Мінімальний діаметр арматурних прутів висотою фундаменту більше 0,5 м береться від 8 мм. Розраховуючи неглибокий фундамент для лазні, можна використовувати спеціальні програми для визначення проектних перерізів арматури. В’язання прутів потрібно робити строго під прямим кутом. Кінці стрижів каркаса не повинні досягати країв фундаменту на 5 див.
Лазня на неглибокому фундаменті довго служитиме при правильному розташуванні армуючої клітки та підготовці бетонної суміші. Бетон для стрічкового фундаменту готують з розрахунком, що цементу в складі на 1/3 більше, ніж води, а піску в 1,5 рази менше, ніж кількості гравію.
У цій версії розрахунку неглибокого фундаменту на несучу здатність ґрунту використовуються основні принципи дизайнерського проектування. Це дозволяє з достатньою точністю визначити значні параметри майбутнього бетонного фундаменту заміського будинку. Детальний розрахунок неглибокого фундаменту (плюс розрахунок опадів) повинен здійснювати фахівці спеціалізованої організації.