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.

Когда дело доходит до постройки нового дома, стоит задуматься о качестве и виде фундамента. Ведь именно он является главной частью и надежной основой. Фундамент не только укрепляет дом, но и поддерживает его стены. Когда при возведении этой части здания возникают ошибки, можно даже не надеяться на долговечную службу. Буквально через несколько лет сильной нагрузки на стены вы сможете заметить необратимые последствия и дефекты. Суть фундамента заключается в том, чтобы минимизировать воздействие здания на грунт, на котором оно расположено. Если отнестись к постройке фундамента легкомысленно, дом начнет перекашиваться и уходить в землю.

Именно поэтому так важно перед началом возведения дома тщательно провести все расчеты сбора нагрузки на фундамент, примеры которых приведены ниже. Все данные стоит несколько раз перепроверить, ведь именно от них и будет зависеть успешность результата.

Какие виды нагрузок могут повлиять на фундамент

На сбор нагрузки на фундамент (пример приведен в статье) влияют самые разные виды нагрузок. Они бывают как временными, так и постоянными. Здесь все зависит от того, что именно будет присутствовать в вашем доме на постоянной основе. Так или иначе, все это можно распределить на четыре группы:

• Общая масса элементов дома, которые несут главную нагрузку на здание.
• Также есть так называемые полезные нагрузки. Это те предметы, которые люди привыкли регулярно менять на более новые. Наверное, вы уже догадались, что таковыми предметами являются детали интерьера. Также к этому пункту можно отнести и присутствие машины в доме. Если вы собираетесь сооружать гараж, вместо одной из комнат, вес и размер машины довольно важен. Кроме того, учитываются все инструменты и садовые принадлежности, которые будет вмещать в себя гараж.
• Непосредственные нагрузки на фундамент. Таковым является основание самого дома.
• Нагрузки, которые имеют динамический характер. Это природные явления: сила ветра, размер дождевых и снежных осадков.

Подсчитывание дополнительных факторов

Для того чтобы точно рассчитать пример сбора нагрузок на фундамент под колонну, нужно быть точно уверенным даже в самых мизерных деталях. Конечно, сделать это можно только после составления полного плана дома, где будут учитываться все размеры и объемы. Когда вы только начинаете проектировать всю постройку, можно примерно решить с расположением и видом фундаментной основы. И только после завершения данных действий можно переходить к сбору нагрузок.

Итак, какие же факторы действительно важны:

• Нужно примерно рассчитать количество людей, которые будут проживать в вашем доме.
• Точно знать список и количество материалов, которые будут использованы для постройки и отделки здания.
• Конечно, не менее важным фактором является размер самого дома.
• Подсчет оборудования.
• Климатические условия, которые приемлемы для вашего участка.
• Ну и сам грунт, на котором будет возводиться дом.

Как лучше проводить подсчет предполагаемой нагрузки

Для того чтобы посчитать пример сбора нагрузок на фундамент многоэтажного дома, которые будут воздействовать, нужно приложить немало усилий и знаний. Лучше всего доверить это дело специалистам. Если же вы решили заниматься этим самостоятельно, не стоит сразу же создавать панику и думать, что это нереальная задача. Если внимательно просмотреть и учесть все нюансы, идеальные цифры получить маловероятно, но вот результат с наименьшим отклонением - вполне возможно.

Таким образом, вы всегда сможете оставить столь нужные деньги на нечто более весомое. Для того чтобы получить наиболее правильную и точную цифру, вам нужно только прикинуть приблизительный сбор нагрузки и умножить все на коэффициент приблизительности.

Как определить качество грунта

Если вы хотите приблизить расчеты к совершенству, нужно учитывать такой важный фактор, как характеристика грунта, на котором будет возводиться здание. Иначе сбор нагрузок на (пример для расчета начинается с обчисления стен) не будет достоверным. Для того чтобы рассмотреть все детали, нужно вспомнить о четырех характеристиках земельного участка:

• может ли он выдержать дом;
• уровни усадки;
• насколько глубоко промерзает в холодные времена года;
• на какой глубине проходят грунтовые воды.

Несущая способность грунта

Самый первый пункт - это показатель того, насколько земля выдерживает нагрузку, которую будет создавать будущее здание. Если грунт готов к сопротивлению и имеет довольно плотную основу, есть возможность не растягивать фундамент по поверхности участка. Все напрямую зависит от несущей способности земли.

Значение, которое вы получаете, нужно приравнять к среднему показателю - 3 кг. Благодаря отношению к этим данным вы и получите данные о несущей способности земли и сборе нагрузки на фундамент. Пример расчетов будет представлен ниже.

Уровни усадки

Что собой являют уровни усадки грунта? Это его плотность и способность к утрамбовке. Данный уровень определяет то, насколько земля устойчива к воздействию нагрузок и деформации верхнего слоя. Если грунт довольно прочный, можно быть уверенным в том, что он со временем не начнет проваливаться и перекашивать стены здания. Чем меньше значение усадки, тем надежнее является грунт.

Уровень промерзания

То, насколько глубоко грунт может промерзнуть, также очень важно. Ведь при понижении температуры грунтовые шары начинают расширяться, приподнимая отдельные части фундамента. Именно это приводит к обратному воздействию при его разрушении. То есть в случае с уровнем усадки фундамент проваливается, разрушая стены, а здесь он поднимается, также нанося ущерб дому.

Уровень грунтовых вод

Показатель того, насколько глубоко проходят грунтовые воды, влияет сразу на три предыдущих фактора. Если вода находится слишком близко, она разрушает все способности грунта к утрамбовке и переноске нагрузок. Первое, что происходит, - это понижение несущей способности. Все земельные шары находятся под постоянным воздействием окружающей среды и не имеют возможности удерживать слишком тяжелые конструкции. Они подвергают фундамент обвалам. А вот из-за того, что вода стает причиной смягчения и податливости почвы, грунт начинает расширяться. С последствиями этой реакции вы уже знакомы.

Как по примеру рассчитать давление, оказываемое на фундамент

Для того чтобы вам стало более понятным применение всех пунктов, мы попробуем наглядно показать все тонкости и нюансы при расчете. Самое популярное и наиболее простое - одноэтажный дом с мансардой. (пример в таблице Excel подсчитать можно самостоятельно) зависит от площади строения и является для каждой планировки разным.

Всю информацию мы брали из подробного плана жилых домов, в котором были указаны размерности и используемые стройматериалы:

• дом состоит из одного этажа и мансарды;
• примерный размер дома 16 х 16 метров;
• расстояние между перекрытием - 2 метра;
• толщина стен, которые были сделаны из бревен, - около 50 сантиметров;
• также стены имеют облицовочное покрытие из пустотелого кирпича, толщина которого равна 15 сантиметрам;
• пол для мансарды был сделан из тех же материалов, которые использовались для цокольного этажа;
• основание крыши было отделано шифером.

Как же получить результаты

• Площадь, рассчитанная для перекрытия, составляет около 15 х 15 метров, что в итоге равняется 225 м 2 .
• Площадь, рассчитанная под несущие стены, равняется 180 квадратных метров. В данном результате были взяты во внимание и двери, и окна.
• Мансарда имеет площадь в 70 квадратных метров.
• Если высчитать сумму площади стен, то она будет составлять 295 квадратных метров.
• А вот площадь кровли составляет 225 квадратных метров.

Приравнивание полученного результата

Итак, мы сделали подсчеты всех площадей и материалов, которые будут использоваться при возведении дома, то есть провели сбор нагрузок на фундамент (пример таблицы представлен ниже).

Чтобы получить окончательный результат, проделываем следующее:

• Находим примерный вес стен, собранных из бревен. Нужно воспроизвести несущие стены, толщину и среднюю массу на один кубический метр: 180 х 0,5 х 600 = 54 тонны.
• Далее получаем массу кирпича, используемого для облицовки стен. Нужно выразить всю площадь стен, которая далее умножается на ширину кладки и табличную плотность выбранного кирпича: 295 х 0,15 х 1400 = 62 тонны.
• Чтобы найти массу перекрытий как цокольного этажа, так и мансарды, нужно перемножить их суммарную площадь на табличную плотность выбранной плиты: 225 х 500 = 113 тонн.
• Чтобы узнать вес кровли, нужно умножить ее площадь на среднюю массу выбранного покрытия: 225 х 50 = 12 тонн.

Теперь осталось лишь все сложить. В результате 240 тонн будет нагружать возведенный фундамент.

Особенности фундамента

Остается один немаловажный фактор при расчетах - тип фундамента. Его обычно распределяют на пять главных видов:

• Ленточные фундаменты. Когда вы подсчитываете сбор нагрузок на ленточный фундамент (пример расчетов был приведен выше), то результат нужно поделить на длину выбранной ленты. Это один из самых простых вариантов расчета.
• Плитные фундаменты. А вот с этим вариантом придется повозиться. Нужно найти массу нагрузки, которая будет воздействовать на каждый квадратный метр плитки. И ее уже потом делят на размер всей фундаментной основы.
• Столбчатые и свайные фундаменты. Первым делом, как и с ленточной основой, определяется сбор нагрузок на столбчатый фундамент (пример рассматривать не будем, поскольку он идентичен). Полученный результат нужно поделить на общую длину всех несущих стен, где будут устанавливать сваи. Если расстояние между частями фундамента получается слишком коротким или слишком длинным, следует изменить сечение опор и подсчитать все данные заново. Как мы видим, это самый сложный и трудоемкий процесс.

Для того чтобы удачно построить дом, нужно иметь много терпения и упорства. Это столько труда, но ведь какой приятный сюрприз вас ждет в конце пути! Вы просто обязаны понимать, что сбор нагрузки на фундамент, пример которого представлен выше, - это начало, это самое главная составляющая вашего будущего уютного дома. Это может значить только то, что именно эта часть требует наибольшего внимания. Чтобы справиться с этой задачей, не нужно иметь огромную кучу денег для вызова специалистов. Не опускайте рук и верьте в удачу, и у вас получится рассчитать все самостоятельно. Если вы не великий математик, не забывайте и о том, что в каждом доме всегда можно найти калькулятор или же устройство, выполняющее его функции.

Сбор нагрузок разберем на примере. Для расчета ленточного фундамента понадобится собрать нагрузки ото всех конструкций - от крыши до стен.

В чем заключается сбор нагрузки? Начнем с того, что ширина подошвы фундамента непосредственно зависит от величины нагрузки от конструкций. Поэтому первый шаг - это анализ того, сколько типов фундаментных лент мы назначим.

В нашем примере мы рассмотрим двухэтажный дом без подвала с несущими стенами вдоль цифровых осей. На эти стены опираются сборные плиты перекрытия над первым этажом и монолитное перекрытие над вторым этажом, также на них опираются стропила деревянной кровли. Вдоль буквенных осей - самонесущие стены.

Каким образом собирается нагрузка? Если стена самонесущая, то считается просто вес одного погонного метра этой стены (окна и двери условно не учитываем). Если стена является несущей, и на нее опираются перекрытие, конструкции крыши или лестница, то к весу самой стены прибавляется еще и нагрузки от половины пролета перекрытия (крыши). Площадь, с которой собирается нагрузка называется грузовой площадью. Допустим, расстояние между двумя несущими стенами 4 метра. Нагрузку мы собираем на 1 погонный метр. Одна половина пролета придется на одну стену, вторая - на вторую. Значит, грузовая площадь для каждой стены от этого перекрытия равна 4*1/2 = 2 м 2 . Если на стену опирается перекрытие с двух сторон, то эти две грузовые площади нужно складывать.

На рисунке показана схема дома и грузовые площади для каждой стены.

Нагрузка на стены по оси «1» и «3» одинаковая, это будет первый тип фундамента. Нагрузка на стену по оси «2» значительно больше, чем на наружные стены (во-первых, в два раза больше нагрузка от перекрытий и крыши, во-вторых, сама стена по оси «2» выше), это будет второй тип фундамента. И третий тип - нагрузка от самонесущих стен по осям «А» и «Б».

После того, как определились с количеством типов фундаментов, определим нагрузки от конструкций.

1. Нагрузка на 1 м 2 перекрытия над первым этажом.

Плиты перекрытия сборные, круглопустотные - 300 кг/м 2

Полы:

звукоизолирующая стяжка толщиной 40 мм, 20 кг/м 3

линолеум толщиной 2 мм, 1800 кг/м 3

Итого:

2. Нагрузка на 1 м 2 перекрытия над вторым этажом.

Перекрытие монолитное железобетонное, толщиной 140 мм, 2500 кг/м 3

Полы:

выравнивающая стяжка толщиной 15 мм, 1800 кг/м 3

Итого:

Обрешетка из сосновых досок, толщиной 50 мм, 600 кг/м 3

Ондулин - 3,5 кг/м 2

Стропильная нога сечением 5х14см, шаг стропил 1м, из соснового бруса 600 кг/м 3

Итого:

Снеговая нагрузка (для 4 района, ДБН В.1.2-2:2006, раздел 8) - 140 кг/м 2 , коэффициент «мю» = 1,25

Утеплитель из пенополистирола толщиной 50 мм, 50 кг/м 3

Итого:

Стена из полнотелого кирпича на тяжелом растворе толщиной 380 мм, 1800 кг/м 3

Штукатурка толщиной 40 мм - с двух сторон, 1700 кг/м 3

Итого:

Определим нагрузку на 1 погонный метр первого типа фундамента (по оси «1» и «3»).

От веса стены высотой 7,4 м

От перекрытия над первым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)

От перекрытия над вторым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)

От конструкции крыши (длина наклонного стропила 5 м)

Итого:

На перекрытие над первым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)

На перекрытие над вторым этажом (пролетом в чистоте 3,4 м)

Снеговая нагрузка (длина наклонного стропила 5 м)

Итого:

Определим нагрузку на 1 погонный метр второго типа фундамента (по оси «2»).

От веса стены высотой 9,6 м

От двух перекрытий над первым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)

От двух перекрытий над вторым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)

От конструкции крыши (длина каждого наклонного стропила 5 м)

Итого:

На два перекрытия над первым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)

На два перекрытия над вторым этажом (пролетом каждого в чистоте 3,4 м)

Снеговая нагрузка на два стропила (длина наклонного стропила 5 м)

Итого:

Определим нагрузку на 1 погонный метр третьего типа фундамента (по оси «А» и «Б»).

От веса стены высотой 9,6 м (высоту стены берем по максимуму)

Итак, нагрузки собраны, можно приступать к расчету ленточного фундамента.

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел