Розрахунок і збір навантажень на фундамент

Розрахунок і збір навантажень на фундамент - гарантія довгострокової служби

Питання пристрою фундаменту є надзвичайно важливим, адже це основа довговічності і надійності всієї конструкції житлового будинку. Безпосередньо перед укладанням основи необхідно здійснити ряд обчислень, зокрема, розрахунок навантажень, які фундамент буде відчувати. Однак слід врахувати, що тип фундаменту і ряд його особливостей багато в чому залежать від властивостей підстилаючих порід, тому навантаження на грунт також розраховуються і враховуються.

Отже, відповідаючи на питання про те, як розрахувати навантаження на фундамент, необхідно визначити основні поняття, що характеризують грунт і фундамент. До них найчастіше відносять:

• Глибину закладення фундаменту, під якою розуміється відстань між підошвою фундаменту і поверхнею землі.
• Підстильний шар грунту, який є опорою для підошви фундаменту.
• Глибину промерзання грунту. Вона являє собою кордон промерзання грунту щодо рівня, зазначеного в нормативних документах (норми СНиП).
• Стисливу товщу грунту, що представляє деформується його частина, яка максимально сприймає навантаження від фундаменту.
• Рівень грунтових вод. Це положення їх дзеркала щодо рівня грунту в умовно певному відкритому котловані.

Закладка фундаменту в залежності від рівня промерзання грунту

Розрахунок несучої здатності грунту?

Глибина закладення фундаменту в грунт визначає вартість даних будівельних робіт: чим більше глибина, тим більш витратним буде процес укладання фундаменту. Очевидно, що це є причиною того, що більшість забудовників прагне підняти підошву фундаменту максимально близько до поверхні грунту. Однак при такому бажанні заощадити доведеться здійснити збір і аналіз інформації про несучу здатність грунту.

Так, опір грунту і ступінь його вологості залежать від такої характеристики, як пористість. Вона являє собою співвідношення обсягу пір до обсягу наявних твердих частинок і знаходиться в обернено пропорційній залежності з параметрами щільності.

Не варто забувати і про сейсмічності. Справа в тому, що одночасний вплив вібрацій і статичного навантаження на грунт може привести до зниження міцності грунту. Таке його стан фахівці часто називають псевдорідину. При закладці фундаменту необхідно врахувати зменшення несучої здатності того чи іншого типу грунту при виникають сейсмічних вібраціях. Як правило, в таких випадках розрахунковий опір ґрунту збільшується в 1,5 рази, що призводить до відповідного збільшення площі фундаменту будинку.

Допустимі деформації споруди?

В даний час розрахунок навантаження на фундамент неможливий без урахування допустимих деформацій житлового будинку. Очевидно, що навіть закладений за всіма стандартами і правилами фундамент передбачає певну ступінь опади житлового будинку і його деформації. Однак навіть у цьому випадку вони не повинні перевищувати показники, встановлені будівельними нормами. Перевищення цих показників і нерівномірне осідання будинку призводить до деформацій будови або помітної зміни його положення.

Види деформацій будинку:

• Вигин і прогин. Найчастіше вони виникають у разі нерівномірності осідання будинку. Небезпечною зоною при прогині вважається фундамент, а при вигинаючи - покрівля споруди.
• Зрушення. Виникає при істотній просідання фундаменту з одного боку. Небезпечною вважається стіна в середній зоні.
• Крен. Утворюється при досить великій висоті будинку, що відрізняється високим ступенем згинальної жорсткості. Зростання крену може привести до руйнування будівлі.
• Перекіс. Причиною даного виду деформації служить нерівномірне осідання будинку, яка припадає лише на невелику ділянку довгої сторони будови.
• Горизонтальне зміщення. Виникнення характерно в стінах підвалу або фундаменту при надмірної завантаженості горизонтальними зусиллями.

Можливі деформації житлового будинку

Максимальна величина опади залежить від ряду факторів: використовуваного матеріалу, типу будови і ін. Наприклад, максимальне осідання будови з залізобетонним каркасом становить 8 см.

Після збору інформації про грунті, можна здійснювати збір навантажень безпосередньо на фундамент будинку, що будується.

Розрахунок навантаження на фундамент?

Для розрахунку можливого навантаження на фундамент необхідно знати вагу будинку, що будується і всі експлуатаційні навантаження. Крім того, визначення підлягає площу опори і її вага. Ідеальним розрахунком навантажень на фундамент є варіант, коли вони рівномірно розподіляються по всій його площі.

Приклад обчислення ваги будинку?

Для правильного розрахунку ваги будинку необхідно мати усереднені значення ваги основних несучих конструкцій будинку: покрівлі, стін і перекриттів. наприклад:

• Питома вага 1 м 2 дерев`яної або брусчатой ​​стіни становить 70-100 кг / м 2.
• Вага 1 м 2 цегляної стіни, товщина якої становить 150 мм, коливається в межах 200-270 кг / м 2.

Що стосується покрівлі:

• Вага покрівлі з листової сталі становить 20-30 кг / м 2.
• Вага руберойдового покриття варіюється в межах 30-50 кг / м 2.

Питома вага 1м 2 того чи іншого перекриття:

• Вага горищного перекриття з дерев`яних балок з утеплювачем складе 70-100 кг / м 2.
• Вага цокольного перекриття по дерев`яних балках з утеплювачем дорівнює приблизно 100-150 кг / м 2.

Таким чином, знаючи дані величини, можна розрахувати загальну площу покрівлі, перекриттів і стін будинку. Після цього площа множиться на питому вагу 1 м 2 того чи іншого конструктивного елемента. Підсумком стане постійне навантаження на фундамент від ваги будинку.

Однак існують не тільки постійні навантаження на фундамент, а й тимчасові, зокрема, від снігового покриву та вітру. Середня вага снігового покриву розраховується залежно від регіону. Так, для півдня нашої країни цей показник становить 50 кг / м 2. а для півночі - 190 кг / м 2. У середній смузі питома вага снігового покриву дорівнює приблизно 100 кг / м 2.

Розрахунок ваги і розмірів фундаменту?

Коли розрахована навантаження на фундамент, необхідно порахувати навантаження на грунт, що дозволить визначити оптимальну площу фундаменту. Для цього доведеться підрахувати вагу фундаменту і додати його до ваги будинку.

Так, при закладці глибоко заглибленого стрічкового фундаменту необхідно врахувати глибину промерзання. Припустимо, вона становить 1,5 м, до яких додається висота в 40 см над рівнем грунту. Підсумкова висота фундаменту складе 1,9 м. Потім розраховується загальна довжина стрічки фундаменту, наприклад, вона становить 30 м, з яких 24 м доводиться на периметр будинку, а 6 м - на внутрішню стіну.

При ширині стрічки фундаменту в 40 см її обсяг складе:

30 м х 0,4 м х 1,9 м = 22,8 м 3

Отриманий обсяг множиться на питому вагу використовуваного матеріалу, наприклад, залізобетону. Результатом стане вага фундаменту. Розрахувати площу фундаменту можна, помноживши довжину його стрічки на її ширину:

3 000 см х 40 см = 120 000 см 2

Приклад розрахунку площі стрічкового фундаменту

При закладці фундаменту має місце ще безліч різних розрахунків, проте розрахунок навантаження на грунт і фундамент житлового будинку є основою подальших підрахунків.

Подивіться ролик про те, як розрахувати і вибрати пріоритетний фундамент на підставі розрахунків з орієнтацією на економічну доцільність.

Таким чином, відповідальний, уважний і грамотний підхід до збору та аналізу інформації про стан грунту, вплив зовнішніх факторів, можливих навантаженнях на сам грунт і безпосередньо на підошву фундаменту, дозволить закласти надійну і довговічну основу для майбутнього житлового будинку для всієї родини.