Как сделать расчет фундамента на опрокидывание

Фундамент: расчет возможного опрокидывания

Представить себе опрокинутый фундамент частного дома достаточно сложно. Естественной причиной, по которой возможно опрокидывание небольшого дома, является ветер огромной силы, способный за счет парусности строения опрокинуть его набок. Например, как одиноко стоящую сосну, у которой нет фундамента, но вместо него есть корни.

Рис. 1. Варианты возможных поворотов и смещений фундамента: а – осадка с поворотом, б – осадка с поворотом и смещением, в – сдвиг по подошве.

Какой расчет необходим для основания дома?

Исходя из прямого назначения, которое состоит в равномерной передаче нагрузки сооружения на грунт, необходимо выполнить расчет ширины его опорной части и ее прочность.

Для этого необходимо определить вес сооружения, включая и собственный вес основания.

В расчет на прочность фундамента должны войти и снеговые нагрузки, передающиеся на него от кровли в зимнее время, и вес всего, что будет смонтировано и внесено внутрь помещения (отопительная система, водоснабжение, канализация, мебель и т. п.).

Ветровые нагрузки на невысокое здание в расчет фундамента на прочность не включают. Эти нагрузки учитывают, когда выполняют расчет на прочность такого элемента кровли, как мауэрлат, с помощью которого через стены они передаются на основание дома.

На рис. 1 показаны варианты возможных поворотов и смещений фундамента: а) осадка с поворотом, б) осадка с поворотом и смещением, в) сдвиг по подошве.

Рис. 2. Неправильный расчет прочности фундамента может привести к опрокидыванию всего сооружения.

На мелкозаглубленное основание в зимний период действуют выталкивающие силы, возникающие в результате пучения грунта. Неравномерное распределение этих сил и может привести к потере устойчивости фундамента, показанное на изображении, особенно в том случае, если по каким-либо причинам на основание не было возведено строение. Чтобы в этом случае исключить потерю устойчивости, грунт необходимо защитить от промерзания.

Если произошла потеря устойчивости, когда строительство дома было закончено, следует искать ошибки при расчете требуемой прочности. Но это все же не должно было привести к опрокидыванию всего сооружения, как это показано на рис. 2. Изображен небольшой дом, опрокидывание которого произошло не потому, что не был выполнен соответствующий расчет фундамента. При определении размеров основания и его заглубления, не были учтены физические свойства грунта (на изображении видно, что это песчаный грунт).

Нужен ли расчет основания частного дома на устойчивость?

Фундамент, который под действием внешних сил не опрокинется, не сдвинется в горизонтальной плоскости вместе с грунтом, считают устойчивым. На устойчивость рассчитывают фундаменты таких ответственных элементов, как опоры мостов, заводских труб и т. п.

В отличие от заводских труб расчет фундамента частных домов на опрокидывание можно не выполнять. И причина в том, что эти дома имеют сравнительно небольшую высоту. Если у заводской трубы центр тяжести и равнодействующая силы ветра находятся на значительной высоте от фундамента, в результате чего может образоваться момент достаточный для нарушения устойчивости, то для низкого строения, расчет по этому фактору просто не нужен.

В частном секторе в настоящее время также появляются отдельные строения, которые требуют расчетов их оснований на такое воздействие. Например, ветровые генераторы. На рис. 3 представлен 1 из вариантов основания для такого генератора. Следует обратить внимание на глубину заложения основания. Она явно превышает глубину промерзания грунта. Остальные же размеры на изображении 3 могут служить только для ориентирования и могут отличаться от фактических размеров. Высота вышки – НВ, для надежной работы генератора, зависит от местности, но в среднем ее можно считать равной 20 м.

Определение опрокидывающего момента

Рис. 3. Схема основания ветрового генератора.

На рис. 4 приведена расчетная схема с указанием сил, действующих на фундамент. Основным фактором, создающим опрокидывание, является момент MU, а основным препятствием этому является сила FU. Именно эта составляющая препятствует потере устойчивости.

Равномерно распределенная нагрузка Р представляет собой реакцию грунта на действие силы FU. Сила Qr оказывает влияние на сдвиг в горизонтальной плоскости. При расчете на сдвиг большое значение имеет коэффициент трения кладки по грунту. Для расчета на опрокидывание эту силу не учитывают

Для определения опрокидывающего момента MU необходимо знать скорость ветра и площадь сооружения, на которую он воздействует (парусность). Чтобы обеспечить работу ветрового генератора, необходима минимальная скорость, равная примерно 6-8 м/с. Однако, необходимо учесть, что скорости ветра могут быть значительно больше, поэтому следует рассчитывать на максимально возможную в данном районе скорость. Например, при скорости ветра 10 м/с давление составляет 60 Н/м2, а при скорости 50 м/с это давление составит 1500 Н/м2. В таблице № 1 приведены значения, по которым, зная максимальные скорости ветра, можно определить его давление.

Скорость ветра, м/с 1 5 10 15 20 25 30 40 50 Давление, Н/м2 0,60 15 60 135 240 375 540 960 1500

Зная скорость ветра V и площадь лопастей SЛ, по таблице 1 определяем соответствующее давление и по этой площади вычисляем силу РЛ, приложенную к краю вышки, то есть на расстоянии НВ от поверхности земли. С учетом глубины h, на которой расположена подошва основания, плечо составит:

Ветер будет действовать и на вышку по всей ее длине. Для определения площади, вначале определим среднее значение ширины вышки, LСР

Рис. 4. Схема сил, действующих на фундамент.

LВ-ширина вышки в верхней ее части; LН – ширина вышки у основания.

Определим площадь вышки, нормальную к направлению ветра:

и теперь определим общую нагрузку РВ как произведение площади SВ на значение давления из таблицы 1. Эта сила будет приложена посредине высоты вышки.

Теперь можно определить опрокидывающий момент.

Определение противодействующего момента

Для определения этого момента необходимо знать вес вышки со всеми устройствами, вес фундамента и вес грунта на нем. Анализируя рис. 4 можно сделать вывод, что противодействовать будет и грунт, расположенный по бокам по направлению действия опрокидывающего момента. Это действительно так, но только после того, как грунт станет достаточно плотным. А для этого потребуется определенное время. Поэтому в процессе строительства этот противодействующий фактор учитывать нельзя.

Как видно на рис. 4, расстояние от силы FU до точки О (проекция опорного ребра) равно а. Следовательно, условие устойчивости основания ветрового генератора будет:

где k >1- коэффициент надежности.

Как предупреждение следует указать, что приведенный расчет не учитывает многих факторов, которые обязательно учитывают при строительстве высотных зданий, заводских труб, железнодорожных и автомобильных мостов. Поэтому имеет смысл привлечь специалиста даже для установки такого, на первый взгляд, не сложного сооружения, как вышка.

Источник: smartremstroy.ru

Расчет на опрокидывание здания

Когда отношение высоты здания к его размерам в плане велико, а также существует большая податливость основания, то под действием ветровых и сейсмических нагрузок возможно опрокидывание здания. Расчет на опрокидывание здания очень важен, так как напрямую связан с конструктивной безопасностью здания в целом.

«Нормы строительства и проектирования многоэтажных железобетонных конструкций» (JZ 102-79) рекомендуют при расчете на опрокидывание здания придерживаться следующего отношения удерживающего момента MR к опрокидывающему Mov:

«Правила строительства и проектирования многоэтажных железобетонных конструкций» (JGJ 3-91) тот же расчет ведут по условию:

«Строительные нормы сейсмостойкого проектирования» ( GB 50011-2001) предписывают при сочетании нагрузок, в которые входят сейсмические воздействия, коэффициенты сочетания принимать равными 1,0. Для многоэтажных зданий с отношением высоты к ширине больше 4 не допускается отрицательное давление под подошвой фундамента, а также области с нулевым давлением. В остальных зданиях область нулевого давления не должна превышать 15% площади фундамента.

Читайте также:  Фундамент под баню из бруса

Согласно «Технической инструкции по проектированию конструкций высотных зданий» (JGJ 3-2002) для зданий с отношением высоты к ширине больше 4 в основании фундаментов не должно быть области нулевых напряжений; для зданий с отношением меньше 4 область нулевых напряжений допускается не более 15% площади фундамента.

Схема фундамента

1 — верхняя часть; 2 – подвал; 3 – расчетная точка сопротивления опрокидывающему моменту; 4 – нижняя грань фундамента

  • Опрокидывающий и удерживающий моменты

Пусть площадь воздействия момента опрокидывания является площадью его основания, а сила воздействия – горизонтальном сеисмическои нагрузкой или горизонтальной ветровой нагрузкой:

где Mov – опрокидывающий момент; Н – высота здания; С – глубина подвала; V – суммарные значения горизонтальной силы.

Удерживающий момент вычисляется в краевых точках от воздействия суммарных нагрузок:

где МR – удерживающий момент; G – суммарные нагрузки (постоянные нагрузки, ветровые и снеговые нагрузки с пониженным нормативным значением); В – ширина подвала.

  • Регулирование удерживающего момента и область нулевых напряжений в основании фундамента

К расчету удерживающего момента

Предполагаем, что линии действия суммарных нагрузок проходят через центр основания здания (рис. 2.1.4). Расстояние между этой линией и равнодействующей эпюрой напряжений основания e, длина области нулевых напряжений В-х, отношения длины области нулевых напряжений и длины основания (В – х)/В определяются по формулам:

Из формул получено отношение площади области нулевых напряжений и площади основания для безопасного удерживающего момента.

Источник: ros-pipe.ru

Как делается расчет фундамента для дома?

Методика расчета основания фундамента или плиты дома имеет определенную последовательность.

Плитный фундамент для дома

Сначала определяется тип конструкции, затем — параметры основания и объем, затраченных на него материалов, пропорции материалов, количество цемента, песка, и щебня для фундамента. Для проведения расчетов мы подготовили специальный калькулятор. Но перед его использованием советуем ознакомится с методиками и нюансами расчетов фундамента разных типов.

Определение типа фундамента для дома

Чтобы правильно выполнить расчет фундамента, нужно учесть такие параметры:

  • тип почвы;
  • глубину залегания подземных вод;
  • толщину промерзания грунта;
  • вес в зависимости от того, сколько было использовано материалов (газобетона, дерева, железобетонных конструкций).

Для определения несущей способности почвы, нужно знать ее тип, степень плотности и увлажненности.

Методы

В домашних условиях надо выявить показатели несущей способности грунта при помощи колышка.

Если он входит в грунт только при помощи лома, перед застройщиком почва с высоким показателем несущей способности, если почва снимается легко без инструмента вручную, перед застройщиком – рыхлый массив с низкими показателями несущей способности.

Блочный фундамент для дома

Чтобы определить влажность почвы, достаточно растереть ее комок в руке. Если соотношение влаги к сухим компонентам высокое, то она скатается, если низкое, то она рассыплется.

Если объема влаги в грунтовом массиве слишком много, то зимой на фундамент будут воздействовать силы пучения.

Пластичность грунта определяется на глаз: если его комки остаются на лопате, значит он пластичный. Показатели его несущей способности низкие, и он склонен к усадке.

Чтобы осуществить сбор нагрузок на фундамент, нужно посчитать, сколько весит дом, то есть суммировать массу всех использованных материалов.

Для этого необходимо учесть такие параметры:

  1. Общий вес, а также объем конструкции (масса материалов).
  2. Нагрузку от эксплуатации (количество жильцов, мебель).
  3. Атмосферные нагрузки (осадки, ветер).

Расчет на опрокидывание и продавливание фундамента

При обустройстве ленточного фундамента в обязательном порядке необходимо провести расчет на опрокидывание. Угроза его появления существует при возведении малогабаритного, легкого дома. Опрокидывание также возможно при обустройстве фундамента мелкого заложения.

Чтобы рассчитать нагрузку на фундамент со стороны стихии на опрокидывание, необходимо использовать формулу: Mu≤(ус/уn)Мz, в которой:

  • Mu – опрокидывание сил по отношению к оси опрокидывания основания мелкого заложения, который проходит по крайним точкам опирания;
  • Mz – момент сдерживающих сил относительно указанной оси;
  • Yc – коэффициент условий работы (для скальных грунтов – 0.9, для нескальных грунтов – 0.8);
  • Yn – коэффициент надежности (1.1 – на стадии эксплуатации, 1.0 – на стадии строительства).

Расчет на продавливание используется для выявления безопасности монолитной конструкции. Он выполняется при наличии сосредоточенной силы (колоны, сваи и т.д.).

Если продавливание слишком высокое, это может привести к разрушению материалов плоть до арматурного пояса. В этом случае необходимо компенсировать продавливание наращиванием толщины монолитного перекрытия.

Продавливание рассчитывается по формуле: F≤αRbtumho, в которой:

  • F – указывает на продавливание;
  • Α – коэффициент, исчисляемый для разных типов бетона: тяжелого – 1, мелкозернистого – 0.85, легкого – 0.8;
  • Um – среднеарифметическое значение периметров оснований пирамиды, которая возникает, когда на плиту действует продавливание в пределах рабочей высоты сечения.

Продавливание исчисляется, при наличии опирания монолитной конструкции на колону, стойку, сваю, при обустройстве плитного и опорно-столбчатого фундамента.

На продавливание нужно проверять только плитные конструкции. Ростверки в свайных фундаментах проверять на продавливание не нужно.

Расчет ленточного фундамента

Ленточный фундамент используется при возведении построек с большой массой стен и бетонными перекрытиями. Он эффективен на пластичных грунтах с высокой угрозой проседания. Применяться ленточный фундамент может на участках с высоким залеганием грунтовых вод.

Выбрав ленточный фундамент в качестве основания, нужно рассчитать кубатуру фундамента, его пропорции, глубину и ширину. Это основные показатели несущей способности железобетонной ленты.

Устройство ленточного фундамента

Для определения глубины заложения фундамента под тяжелые, двух этажные здания, нужно прибавить 30-60 см и толщину промерзания почвы зимой. Заборы и легкие дома из дерева или газобетона могут обойтись основанием с глубиной мелкого заложения, не более 50 см. Ширина ленты стандартная и, как правило, она составляет 40 см.

Чтобы правильно сделать расчет фундамента ленточного типа, его пропорции, необходимо определить площадь его основания, которая будет указывать на параметры несущей способности. С этой целью используется формула: S > k (n)*F/k©*R, где:

  • k (n) – коэффициент надежности площади;
  • F – суммарная нагрузка на грунтовый массив. Сюда входит общая, эксплуатационная и атмосферная нагрузка;
  • k© – коэффициент условий работы (для глины пластичной и сооружений жесткой конструкции равен 1, для крупного песка и не жестких конструкций равен 1.4);
  • R – расчетное сопротивление грунта (показатели несущей способности, которые есть в таблице СНиПа).

Чтобы правильно рассчитать, сколько необходимо бетона для заливки ленточного основания, необходимо воспользоваться формулой V = 2ab x (c+d), в которой

  • а – ширина ленты;
  • b – высота;
  • с – длина стены по внешней стороне фундамента;
  • d – длина по внутренней плоскости.

Соотношение количества цемента, песка и воды для приготовления бетона для ленточного основания зависит от марки бетона. Например, чтобы получить нужный объем бетона марки М250, нужно смешать цемент М400 с песком и щебнем в пропорции 1:2.1:3.9.

Из десяти литров цемента должен получиться объем 43 литра бетона М250 для ленточного фундамента. Чем гуще пропорция бетона, чем выше показатели его несущей способности.

Расчет плитного фундамента

Перед тем, как рассчитать фундамент плитного типа, необходимо правильно определить толщину плиты и глубину ее заложения.

Это универсальный вариант основания, который эффективен на неустойчивых, сильно пучинистых грунтах.

Подходит для дома из газобетона и тяжелых материалов, так как обладает повышенной несущей возможностью.

Для легких одноэтажных зданий из газобетона подойдет плита минимальной толщины 100 мм. В загородном частном строительстве используется плита для заливки в 200-250 мм. Толщина 250 мм удобна для армирования и заливки бетона.

Читайте также:  Фундамент из газобетонных блоков под блочный дом

Плита может быть мелкого или глубокого заложения. Наибольшее распространение получила плита мелкого заложения на 40-50 см. Фундамент глубокого заложения применяется для обустройства подвалов под домом из газобетона. Плита, в таком случае, ложиться на почву ниже уровня ее промерзания.

Объем бетона под плитный фундамент дома из газобетона или другого материала рассчитывается по формуле: V = xcb, в которой:

  • x ― длина одной стороны;
  • c ― другой;
  • b ― высота.

Для плитного основания лучше использовать бетон не ниже марки М300. Соотношение количества цемента с песком и щебнем должно составлять 1:1.9:3.7. При этом объем щебня с песком на 10 л цемента будет равен 32:17. А общий объем бетона из 10 л цемента получится 41 л.

Расчет свайного фундамента

Основой свайного фундамента являются столбчатые опоры. Чтобы определить их диаметр, необходимо выполнить расчет нагрузки на фундамент, то есть вес здания, как было упомянуто выше. Для дома из газобетона, бруса или каркаса оптимально подойдут сваи диаметром 108 мм.

Длина сваи определяется по глубине залегания твердых пород грунта. Если дом строится на глине или песке, достаточно 2.5 м длины.

Если под плодородным слоем почвы расположились рыхлые грунты, нужно сверлить скважину до достижения более плотной почвы. В случае неровности участка, к каждой длине сваи необходимо прибавить еще по 0.5 м.

Количество опор определяется весом дома из газобетона, кирпича или бруса. Чтобы определить, сколько их потребуется, можно воспользоваться упрощенной схемой определения расстояния между сваями, а затем просто поделить это число на длину стены:

  • для деревянный домов – 3 м;
  • для домов из газобетона – 2 м;
  • для заборов – 3.5 м.

Свайные столбы соединяются между собой железобетонным ростверком. Рекомендуется применять ленты высотой 30 см и шириной – 40 см. Можно использовать готовые столбы или залить их самостоятельно.

Чтобы посчитать объем расхода раствора, необходимо воспользоваться формулой: V = (3,14 × d2 / 4) х h, в которой:

  • h ― высота опоры;
  • d ― её диаметр.

Для заливки столбчатого основания для стен из газобетона или других материалов используется бетон марки М 300 и М400. Согласно строительным нормам соотношение пропорции цемента с песком и щебнем для М 400 будет равным 1:1.2:2.7.

При этом соотношение пропорции щебня с песком на 10 л цемента в объемном составе будет отвечать 24:11 л. Полученное количество раствора на 10 л цемента составляет объем 31л.

Источник: pofundamenty.ru

Как сделать расчет фундамента на опрокидывание

Расчетная схема приведена на рисунке 2.4

Рисунок 2.4 – Схема к расчету проверки на опрокидывание

Для того чтобы фундамент не опрокинулся, должно выполнятся условие:

где ; – коэффициенты, соответственно условий работы и надежности по назначению;

– момент опрокидывающих сил;

– момент удерживающих сил, по формуле (2.19)

При нормальных условиях эксплуатации и возведении фундаментов в соответствии с нормой, его опрокидывание не представляется возможным.

Проверка на плоский сдвиг по подошве

Расчетная схема приведена на рисунке 2.5

Рисунок 2.5 – Схема к расчету проверки на плоский сдвиг по подошве

Для отсутствия плоского сдвига фундамента по подошве должно выполнятся условие:

где ; – коэффициенты, соответственно условий работы и надежности по назначению;

– сдвигающая сила, по формуле (2.21);

– удерживающая сила, по формуле (2.22).

где – коэффициент трения фундамента по грунту

Плоского сдвига по подошве фундамента не будет.

Проверка на выпучивание фундамента

Расчетная схема приведена на рисунке 2.6

Рисунок 2.6 – Схема к расчету проверки на выпучивание фундамента

где – расчетная удельная касательная сила пучения;

– площадь боковой поверхности фундамента в пределах расчетной глубины промерзания;

; – коэффициенты, соответственно условий работы и надежности по назначению

– расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже глубины промерзания, по формуле (2.24).

где – периметр сечения фундамента в пределах талого грунта;

– расчетное сопротивление i-го слоя грунта;

– толщина i-го слоя талого грунта.

Вывод: фундамент устойчив.

Расчет по деформациям

Расчет основания по деформациям производится исходя из условия:

где – совместная деформация основания и сооружения, см

– предельное значение совместной деформации основания и сооружения, см, определяется по формуле:

Расчет осадки фундамента

Рисунок 2.7 – Схема для расчета осадки фундамента.

1)Определяем среднее давление на грунт под подошвой фундамента.

где – площадь подошвы фундамента, м2;

– расчетная вертикальная нагрузка в плоскости фундамента, кН, по формуле (2.27).

2)Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

где – глубина заложения подошвы фундамента, м;

– расчетный удельный вес грунта выше подошвы фундамента, кН/м3, по формуле:

3) Определяем дополнительное вертикальное напряжение в уровне подошвы фундамента:

4) Толщину слоев грунта ниже разбиваем на однородные по сжимаемости слои, толщиной не более

5) Строим эпюру вертикальных напряжений от собственного веса грунта ниже подошвы фундамента

где – удельный вес отдельных однородных слоев грунта, кН/м3;

– толщина отдельных слоев грунта, м;

– вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

6) Строим эпюру вертикальных дополнительных напряжений от внешней нагрузки ниже подошвы фундамента

где – коэффициент, принимаемый в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины.

7) Устанавливается нижняя граница сжимаемой толщи грунта. Она располагается на глубине, для которой выполняется условие:

8) Определяем осадки элементарных слоев

где – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта;

– толщина i-го слоя грунта, м;

– модуль деформации i-го слоя грунта.

9) Определяем полную осадку грунта

Все вычисления сведены в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Расчет осадки основания

Глубина слоя от подошвы фундамента zi, м

Толщина слоя hi, м

Удельный вес грунта слоя , кН/м3

Напряжение от веса грунта на глубине zi , кПа

Напряжение от внешнего давления на глубине , кПа

Источник: studbooks.net

Расчет фундамента.

При возведении какого-либо здания, важно правильно рассчитать фундамент. Производить расчет фундамента можно при помощи специалистов или же самостоятельно используя калькулятор фундамента. Рассмотрим самые важные моменты, сюда входит, расчет нагрузки, объем фундаментного котлована и советы, которые необходимо учитывать при создании проекта фундамента дома. Для расчета фундамента вы можете воспользоваться калькулятором фундамента.

1. Вычисляем вес конструкции дома.

Пример вычисления веса конструкции дома: Вы хотите возвести дом высотой в 1 этаж, 5 м на 8 м, также внутренняя стена, высота пола до потолка составляет 3 метра.

Подставим данные и высчитаем длину стен: 5+8=13 метров, прибавим длину внутренней стены: 13+5=18 метров. В итоге получаем длину всех стен, затем производим вычисление площади, умножим длину на высоту: S=18*3=54 м.

Вычисляем площадь цокольного перекрытия, умножаем длину на ширину: S=5*8=40 м. Такую же площадь будет иметь и чердачное перекрытие.

Вычисляем площадь кровли, умножим длину листа на ширину, к примеру, лист кровельного покрытия имеет длину 6 метров, а ширину 2 метра в итоге площадь одного листа составит 12 м, итого нам понадобится по 4 листа с каждой стороны. Итого получится 8 листов кровли с площадью 12 м. Общая площадь кровельного покрытия составит 8*12=96 м.

2. Вычисляем количество бетона, необходимого для фундамента.

Чтобы начать постройку здания нужно составить проект фундамента частной постройки, по которому можно вычислить необходимое количество строительных материалов для возведения конструкции. В нашем случае необходимо вычислить количество бетона для создания фундамента. Тип фундамента и различные параметры служат для расчета количества бетона.

Читайте также:  Фундамент на винтовых сваях

3. Вычисление площади фундамента и веса.

Самым важным фактором является грунт под фундамент, он может не выдержать высокой нагрузки. Чтобы этого избежать нужно вычислить полный вес здания, включая фундамент.

Пример вычисления веса фундамента: Вы хотите построить кирпичное здание и подобрали под него ленточный тип фундамента . Фундамент углубляется в грунт ниже глубины промерзания и будет иметь высоту 2 метра.

Затем вычислим длину всей ленты, то есть периметр: P= (a+b)*2=(5+8)*2=26 м, прибавляем длину внутренней стены, 5 метров, в итоге получим общую длину фундамента 31 м.

Далее делаем расчет объема, чтобы это сделать нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, допустим ширина будет 50 см, значит 0,5см*31м*2м= 31 м 2 . Железобетон имеет площадь 2400 кг/м 3 , теперь найдем вес конструкции фундамента: 31м3*2400 кг/м=74 тонны 400 килограмм.

Опорная площадь будет составлять 3100*50=15500 см 2 . Теперь прибавляем вес фундамента к весу здания и делим его на опорную площадь, теперь у вас получилась нагрузка килограмм на 1см 2 .

Ну, а если по вашим расчетам максимальная нагрузка превысила эти типы грунтов, значит меняем размер фундамента, чтобы увеличить его опорную площадь. Если у вас ленточный тип фундамента, то увеличить его опорную площадь можно путем увеличения ширины, а если у вас столбчатый тип фундамента, то увеличиваем размеры столба или их количество. Но следует запомнить, полный вес дома от этого увеличится, поэтому рекомендуется сделать повторный расчет.

4. Ленточный фундамент.

Объем ленточного фундамента можно вычислить намного легче других, для этого нам нужно знать суммарную длину, высоту и ширину. Площадь опоры, влияет на ширину вычисленную в начале, но средняя ширина такого типа фундамента составляет около 40 сантиметров. Высоту так же возьмем из предыдущих расчетов, берем значение в 1,5 метра. Общую длина ленты вычисляем также как и периметр.

Для здания, имеющего размер 5 на 8 метра и имеющего одну стену длинной 5 метров, периметр равен 5+(8+5)*2=45 метра.

При ширине ленты 50 сантиметров количество бетона будет равно 0,5*45*1,5=33,75 м 3 .

5. Столбчатый фундамент.

При вычислении количества бетона для столбчатого фундамента, важно знать площадь поперечного сечения и высоту столба. Вспоминаем формулу (формула нахождения поперечного сечения круга), S=3.14*R2, где R – радиус круга.

Получается поперечное сечение столба, имеющего диаметр 15 сантиметров, будет составлять 3,14м 2 *0,075м 2 =0,2355 м 2 .

Если такой столб будет иметь высоту 1,5 метра, то его объем будет равен 0,2355*1,5=0,353 м 3 . Необходимое количество столбов для вашей конструкции теперь можно легко вычислить.

6. Плиточный фундамент.

Плитный фундамент – это монолитная конструкция, залитая под всю площадь здания. Чтобы произвести расчет, нужны базовые данные, то есть площадь и толщина. Наша постройка имеет размеры 5 на 8 и его площадь будет 40 м 2 . Рекомендуемая минимальная толщина 10-15 сантиметров, значит заливая фундамент нам необходимо 400 м 3 бетона.

Высота основной плиты равняется высоте и ширине ребра жесткости. Значит если высота основной плиты 10 см, то глубина и ширина ребра жесткости также будет 10 см, из этого следует, что поперечное сечение 10 см ребра будет 0,1 м*0,1=0,01 метра, затем умножаем результат 0,01 м, на всю длину ребра 47 м, получаем объем 0,41 м 3 .

7. Вычисление количества арматуры и проволоки.

Арматура для фундамента применяется для создания прочного и надежного фундамента. При вычислении необходимого количества арматуры, важно учесть сам тип фундамента, грунта и нагрузки. При выборе необходимо учесть вид грунта и вес сооружения. Если грунт достаточно плотный, то под воздействием веса здания его деформация будет слабой, значит от фундамента не потребуется очень высокая устойчивость.

8. Ленточный тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Для ленточного фундамента не понадобится слишком толстая арматура (10-12 мм), ведь этот фундамент имеет большую несущую способность. Продольные прутки арматур испытывают основную нагрузку и укладываются в 10 см от поверхности бетона. Вертикальные и поперечные прутки не испытывают нагрузки, вот почему для них используется гладкая арматура.

Для дома 5 на 8 м и ещё одна внутренние стены, вся длина фундамента составит 45 метров. Общий расход гладкой арматуры на всю площадь фундамента составит 97,5 метра. Также прибавляем длину фундамента для внутренних стен.

Число вязальной проволоки при всей длине фундамента 45 м и шаге в 40 см для одного соединения будет равна 30 см, а общее количество (45 м /0,4 м)*3 (кол-во уровней)=338, умножаем на размер проволоки 338*0,3=102 метра вязальной проволоки.

9. Столбчатый тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Столбчатый тип фундамента не испытывает сильной нагрузки, и для его армирования по вертикали подходит ребристая арматура с диаметром в 1 см. Горизонтальная арматура не испытывает на себе никаких нагрузок, она служит только для соединения вертикальных, для нее подходит гладкая арматура толщиной 0,6.

Например, высота столба в 1,5 м и имеющий диаметр 15 см, хватит всего 4 прута в 7,5 см и связкой в трех местах. Общее количество ребристой арматуры толщиной 1 см составит 1,5 м*4=6 м. Необходимое количество гладкой арматуры для одного соединения будет 30 см, а общее количество 90 см.

Также очень просто рассчитать количество вязальной проволоки. Количество соединений, 3 горизонтальных прутка, умножаем на количество вертикальных и на количество проволоки для одного соединения: 3*4*30 см=3,6 метра, а общее количество 3,6*20=72 метра.

10. Плиточный тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Количество арматуры зависит от грунта и веса здания. Допустим, ваша конструкция стоит на устойчивом грунте и имеет небольшой вес, тогда подойдет тонкая арматура, диаметром 1 сантиметр. Ну, а если конструкция дома тяжелая и стоит на неустойчивом грунте, то вам подойдет более толстая арматура от 14 мм. Шаг арматурного каркаса составляет как минимум 20 сантиметров.

К примеру, фундамент частной постройки имеет длину 8 метров и ширину 5 метров. При частоте шага в 30 сантиметров по длине необходимо 27 прутков, а по ширине 17. Необходимо 2 пояса, поэтому число прутков составляет (30+27)*2=114. Теперь это число умножим на длину одного прутка.

Затем сделаем соединение в местах верхней сетки арматуры с нижней сеткой, то же самое сделаем в месте пересечений продольных и поперечных прутков. Число соединений будет равно 27*17= 459.

При толщине плиты в 20 сантиметров и расстоянии каркаса от поверхности 5 см, значит для одного соединения нужен прут арматуры длиной 20см-10 см=10 см, и теперь общее число соединений равно 459* 0,1 м=45,9 метров арматуры.

По числу мест пересечений горизонтальных прутков, можно посчитать количество необходимой проволоки. Соединений на нижнем уровне будет 459 и столько же на верхнем, всего получится 918 соединений. Для связки одного такого места нужна проволока, которая согнута пополам, вся длина для одного соединения составляет 30 см, значит 918 м *0,3 м=275,4 метра.

11. Стоимость фундамента для дома.

Производим все вычисления в итоге узнаем количество нужных кубов бетона и цену металлической конструкции, и теперь можно рассчитать все затраты и узнать всю стоимость фундамента для вашего дома. Цены на один куб бетона уточняем у продавцов. Не забываем про подготовку перед работой, раскопку грунта под фундамент, доставку материалов, рабочей силы и постройку опалубки для фундамента.

Источник: www.calc.ru