Фундамент

Розрахунок стрічкового фундаменту по несучої здатності

Приклад розрахунку смугового фундаменту на несучу здатність грунту для цегляного будинку

У цій статті подано методику розрахунку фундаменту для будинку з цегли з несучої здатності ґрунту. Ми розповімо, які основні дані потрібно враховувати під час обчислення фундаменту, як правильно обробити ці дані та на що звернути увагу. Ця стаття допоможе вам самостійно розрахувати фундамент цегляного будинку.

Вміст: (приховати)

Опис будинку

Одноповерховий цегляний будинок. Склад приміщень показаний на кресленні. Чиста площа 84,1 м 2. Житлова площа. 72,6 м 2. Площа даху 175,8 м 2. Габаритні розміри будинку: 8,9 х 11,9 х 5,55 м.

Загальний вигляд будинку

Макет

Дім розрізати

Фундаментальна схема будинку. 8,9 м х 11,9 м.

Будівництво будинку передбачається на дрібному піску. Об’єктивні дані: глибина замерзання до 1,4 м; відстань від планової позначки до рівня ґрунтових вод у період промерзання ґрунту перевищує розрахункову глибину промерзання більш ніж на 2 м. Будівельний майданчик. Московська область.

З огляду на об’єктивні дані, беремо глибину фундаменту 1 м, ширину 0,4 м (попередні дані). Довжина фундаменту за прийнятою схемою становить 53,5 м. Загальна площа основи фундаменту: довжина 53,5 м х ширина 0,4 м = 21,4 м 2.

Елементи конструкції та використовувані матеріали:

  • фундамент. стрічковий, монолітний залізобетон;
  • підвал. суцільна цегла;
  • зовнішні стіни. суцільна цегла (2 цегли) з утепленням, внутрішні стіни. порожнисті цегли (0,5 цегли);
  • Конструкція даху. дерев’яна, двосхила. Кут нахилу. 30 градусів. Об’єм конструкції кроквяної конструкції з деревини: 13,9 м 3;
  • вікна дерев’яні, подвійні. Зовнішні двері. металеві, внутрішні. дерев’яні;
  • дах. керамічна черепиця;
  • фасад. тонкошарова штукатурка;
  • опалювальний котел встановлюється на окремому фундаменті;
  • підлога. дерев’яний брус, дошка підлоги;
  • стеля. плити перекриття з газобетону;
  • підвал. плити перекриття з газобетону;
  • утеплення, гідроізоляція.

Витрата будівельних матеріалів та їх вага (а):

  • бетон марки М 150 для стрічкового залізобетонного фундаменту. Об’єм фундаменту (попередній) визначається розрахунком: ширина 0,4 м х висота 1,0 м х довжина 53,5 м = 21,4 м 3. Питома вага залізобетону становить 2500 кг / м 3 або 2,5 т / м 3 (згідно СНиП II-3.79). Ми вважаємо вагу фундаменту: об’єм 21,4 м 3 х 2500 кг / м 3 = 53500 кг або 53,5 т (попередні дані);
  • керамічна цегла суцільна одинарна М 125 (ГОСТ 530-2007) для зовнішніх стін, товщиною 2 цегли. Довжина периметра стін становитиме 11,9 11,9 8,9 8,9 = 41,6 м. Висота стін. 2,6 м. Виключаючи вікна та двері, об’єм стін становитиме 41,6 х 2,6 х 0,5 = 44,7 м 3. На 1 м 3 суцільної стіни потрібно 394 штуки одного цегли та розчин 0,240 м 3. Загальна необхідна цегла. 44,7 х 394 = 17 612 штук. При вазі 1 цегли 3,4 кг вага зовнішніх стін становитиме 17612 х 3,4 = 59880 кг. Або 59,9 тонни

На 1 м 3 кладки потрібен цементний розчин. 0,240 м 3. Питома вага цементно-піщаного розчину становить 1,8 т / м 3 (згідно СНиП II-3-79). Для зовнішніх стін знадобиться 44,7 х 0,240 = 10,7 м 3 розчину. Загалом вага розчину на зовнішніх стінах складе 10,7 х 1,8 = 19,3 т.

Загальна вага зовнішніх стін складе 59,9 19,3 = 79,2 т;

  • керамічна цегла, міцна одинарна М 125 (ГОСТ 530-2007) для цоколя, 2 цегли товщиною, 1 ряд висотою. При периметрі фундаменту 41,6 м об’єм підвалу становитиме 41,6 х 0,5 х 0,130 = 2,7 м 3. На 1 м 3 суцільної стіни потрібно 394 штуки цегли та 0,240 м 3 розчину. Вага основи складе: на цеглу. 2,7 х 394 = 1064 шт. При вазі 1 цегли 3,4 кг це буде 3617 кг або 3,6 тонни. Цементно-піщаний розчин для 2,7 м 3 кладки потребує 0,65 м 3. Це буде 0,65 х 1,8 = 1,17 т розчину. Вага базової кришки 3,6 1,17 = 4,77 т;
  • одинарна порожниста керамічна цегла М 100 (ГОСТ 530. 95) для внутрішніх стін. Загальна довжина внутрішніх стін. 39,2 м. При безперервному укладанні на цегляну підлогу, мінус об’єм внутрішніх дверей, отримуємо об’єм внутрішніх стін 39,2 х 0,120 х 2,6 = 12,2 м 3. На 1 м 3 суцільної стіни, 420 штук цегли та 0,189 м 3 цементно-піщаного розчину потрібні. З урахуванням обсягу внутрішніх дверей необхідна кількість цегли складе 3800 штук, а цементно-піщаний розчин 1,7 м 3. Визначаємо вагу внутрішніх перегородок. Вага цегляної кладки становить 3800 х 2,5 кг (вага 1 цегли) = 9500 кг, або 9,5 тонн. Вага розчину. 1,7 х 1,8 = 3,06 тонни. Загальна вага складе 9,5 3,06 = 12,56 т;
  • метал. Сталь на металевих дверях: висотою 1. 2 м, шириною 0,8 м з металевою коробкою; 2. подвійний 2,0 м заввишки, 1,6 м завширшки з металевою коробкою. Відповідно до сертифікату виробника, їх загальна вага становить 290 кг або 0,29 т;
  • брус (хвойний) для будівництва: міжкімнатні дерев’яні двері, готівка; коробка вікон з бруса; підлога з бруса і настил; крокви даху з бруса, дошки, плити; фронтон даху з дощок. Вимірювання всіх складових елементів цих конструкцій (за зробленими ескізами) склало загалом 19,5 м 3. Частка хвойної деревини становить 500 кг / м 3 (згідно СНиП II-3-79). Визначаємо вагу всієї використаної деревини. 19,5 х 500 = 9750 кг або 9,75 т;
  • газобетонні плити перекриття. Для стелі та підвалу. Передбачається використання дощок ПП 60.2.5-4.5 (ГОСТ 19570-74). Питома вага плит. 0,63 т / м 3. Загальна площа поверхів. 8,9 х 11,9 = 106,0 м 2 х 2 = 211,8 м 2. При стандартній товщині перекриття 0,22 м об’єм 211,8 х 0,22 = 46,6 м 3. Загальна вага поверхів складе 46,6 х 0,63 = 29,36 т;
  • керамічна черепиця (ГОСТ 1808–71) для покриття даху. Вага 1 м 2. 46,5 кг. Загальна вага плитки 175,8 х 46,5 кг = 8174 кг або 8,2 т;
  • утеплення підлоги. Утеплювати підлогу потрібно площею 8,9 х 11,9 = 106 м 2. Для утеплення підлоги застосовуються килимки з мінеральної вати питомою вагою 35 кг / м 3 та товщиною 0,1 м. Вага утеплювача буде. 0,371 т;
  • утеплення для зовнішніх стін. Периметр стін. 41,6 м, висота. 2,6 м. Загальна площа утеплення стін 41,6 х 2,6 = 108,16 м 2. Для утеплення стін використовуємо EPSF товщиною 0,1 м і щільністю 35 кг / м. 3. Маса утеплювача 108,16 х 0,1 х 35 = 0,379 т;
  • утеплення для покрівлі. Ми будемо утеплювати дах горищними настилами мінеральною ватою або EPS товщиною 0,2 м і щільністю 35 кг / м 3. Площа утеплення 106 м 2. Вага утеплювача 106 х 0,2 х 35 = 0,742 т;
  • гідроізоляція для фундаменту та покрівлі. Для фундаменту використовуємо "Aquaizol SBS" (TU 30510965-001), в два шари. Питома вага матеріалу. 2,5 кг / м 2. Довжина фундаменту. 30 м. При укладанні «Акваізолу» в один шар шириною 0,5 м нам потрібно 53,5 х 0,4 = 21,4 м 2 матеріалу та двома шарами 21,4 х 2 = 42,8 м 2. Вага гідроізоляції складе 42,8 х 2,5 = 107 кг або 0,1 тонни. Для покрівлі будемо використовувати гідроізоляційну мембрану щільністю 940 кг / м 3. Для площі даху 175,8 м 2 вага мембрани становить 175,8 х 940 х 0,0006 = 99,15 кг або 0,09 т. Загальна вага гідроізоляції складе 0,199 т;
  • скління. 10 вікон. Товщина скла 4 мм. Загальна вага. 980 кг або 0,98 т;
  • штукатурка, тонкошарова цементно-піщана суміш для фасаду та внутрішніх перегородок. 0,62 т.

Загальна вага будинку з вантажами

  • Визначаємо вагу будови будинку, включаючи всі його елементи.

Це значення складається із суми ваги матеріалів, використаних для будівництва (а): 53,5 79,2 4,77 12,56 0,29 9,75 29,36 8,2 0,371 0,379 0,742 0,199 0,98 0,62 = 200,92 т;

  • Визначте снігове навантаження на будинок.

Розрахунок проводиться відповідно до вимоги ДБН В.1.2-2: 2006 "Навантаження та удари", розділ 8.

Площа даху. 175,8 х 160 = 28128 кг, або 28,1 тонни. Де 160 кг / м 2. снігове навантаження в районі будівництва будинку.

Враховуючи кут нахилу нахилу даху (30 градусів), використовуємо поправочний коефіцієнт М = 0,86. 28,1т х 0,86 = 24,1 т.

  • Ми визначаємо корисне навантаження від меблів, обладнання, кількості людей тощо, всього, що буде в будинку.

Ця величина (з запасом) приймається рівною загальній площі будинку, помноженій на 180 кг / м 2. У нашому випадку 72,6 х 180 = 13068 кг або 13,0 т (виключаємо площу котельні, оскільки опалювальний котел і комунікації розташовані на окремому фундаменті).

Загальна загальна вага будинку з вантажами становить 200,92 24,1 13,0 = 238 т.

Розраховуємо питомий тиск на землю

Ми перевіряємо вибрані розміри нашого фундаменту на працездатність. Перевірка проводиться за спрощеним методом відповідності фундаменту вимогам ДБН В.2.1.-10-2009 «Фундаменти та фундаменти споруд». (Додаток Е). (Детальніше дивіться статтю Розрахунок стрічкового фундаменту).

Мета розрахунку. визначити відношення питомого тиску на ґрунт під підошвою фундаменту до ваги будинку. R т / м 2 та розрахункової стійкості ґрунту. R т / м 2. Проектний опір ґрунту характеризує його здатність поглинати навантаження з будівлі без опадів. Значення P визначається обчисленням, а R регулюється DBN B.2.1.-10-2009.

Основна вимога надійної експлуатації фундаменту. це дотримання умов, за яких величина P повинна бути меншою, ніж величина R.

Визначте питомий тиск на ґрунт під підошвою фундаменту R т / м 2.

Для цього загальну масу будинку з вантажами 238,0 т ділимо на площу основи фундаменту 21,4 м 2, отримуємо Р = 11,12 т / м 2.

Відповідно до таблиці E.2 DBN ми знаходимо, що R для дрібних пісків становить 20,0 т / м 2. При визначенні R, оскільки не проводилися геологічні дослідження ґрунту, із таблиці вибираємо найменший показник цього значення (показники пористості, вологості та насиченості води грунтом).

Як бачимо, R більший за Р, що відповідає головній умові надійної експлуатації фундаменту.

Щоб створити запас міцності для фундаменту, який перекриває неточності у підборі вихідних даних, необхідно, щоб значення R було на 15-20% більше, ніж P. Для нас, з 20% запасом, достатньо виконати умова. значення Р повинно бути не більше 16,0 т / м 2 (контрольне значення).

Перевірка та коригування розмірів фундаменту

Виходячи з обчислених даних, для економії коштів доцільно зменшити розмір фундаменту. Ми поступово шукатимемо найкращий варіант.

Зменшіть ширину фундаменту на 15 см (тобто візьміть ширину 25 см), тоді як площа основи фундаменту складе 13,4 м 2.

Визначаємо Р, який буде: 238,0 / 13,4 м2 = 17,76 т / м 2, що трохи перевищує допустимий Р = 16,0 т / м 2.

У зв’язку зі зменшенням ваги фундаменту проведемо оновлену перевірку Р. Маса фундаменту шириною підошви 25 см складе 53,5 х 0,25 х 1,0 х 2,5 = 33,4 т. При цьому загальна вага будинку з вантажами становитиме 238. 53,5 33,4 = 217,9 тонни

Визначимо Р. 217,9 / 13,4 = 16,26 т / м2. Це значення також вище, ніж контрольне управління. 16,0 т / м2.

Тому необхідно збільшити ширину фундаменту. Візьміть ширину 0,3 м. Тоді площа фундаменту складе 53,5 х 0,3 = 16,05 м 2. Вага фундаменту = 53,5 х 0,3 х 1 х 2,5 = 224,63 т. Питомий тиск P = 224,64 / 16,05 = 14 т / м 2. Це значення повністю відповідає контролю. Отримані результати розрахунку можна вважати остаточними.

Джерело