Методика розрахунку фундаменту

Зведення фундаменту є одним з найбільш важливих і відповідальних етапів будівництва споруди – це повинен розуміти кожен індивідуальний забудовник. При розробці проекту будинку спеціалізованою компанією вся робота лягає на плечі професіоналів (спірне твердження), які несуть відповідальність за всі розрахунки при проектуванні, в тому числі і за правильний розрахунок фундаменту. Однак подібні послуги не завжди радують своєю доступністю і якістю (доводиться перевіряти ще раз, щоб уникнути зайвих витрат при купівлі будматеріалів), тому багато власників заміських ділянок намагаються провести розрахунки фундаменту самостійно. У цій статті ми спробуємо досить докладно розписати процес розрахунку фундаменту. Сподіваємося, що після прочитання матеріалу питання «як розрахувати фундамент для будинку» перестане бути відкритим. Більш детальну інформацію рекомендуємо пошукати в відповідних Сніпах і СП з будівництва.

Грунт – як багато в цьому слові!

Ще при покупці ділянки коштувало на хвилину закрити очі на красу живописного місця і буквально копнути глибше – ознайомитися зі складом грунту. Адже від якісних показників грунту залежить не тільки трудомісткість зведення будівель на ділянці, але і витрати, пов’язані з процесом будівництва.

Для оцінки грунту на будівельній ділянці досить викопати кілька ям або пробурити пару свердловин. Чому кілька? Справа в тому, що в ряді випадків в межах декількох метрів грунт на ділянці може бути різною, відповідно, вона володіє різними властивостями. Ні в якому разі не варто покладатися на результати досліджень у сусідів – багате самими неприємними наслідками!

Яма викопується на глибину 2 метри – цього цілком достатньо, щоб мати уявлення про те, з яким грунтом доведеться працювати. Нижче ми привели список найбільш поширених типів грунту, з якими стикаються індивідуальні забудовники, які прагнуть побудувати фундамент і будинок своїми руками. Вже за зовнішнім виглядом грунту, глибиною залягання і товщині окремих шарів можна приймати рішення про те, яке підстава є кращим, а від якого краще відмовитися.

Скельний і напівскельних ґрунтів відрізняються високою несучою здатністю, тому на них можна зводити практично будь-який тип фундаменту. З цілком зрозумілих причин, свайне підстава не входить в цей список. Глинистий, піщаний, торф’яної, мулистий, грунт супісок і суглинок відносяться до класу рухливих, тому при будівництві будинку на ділянці, де превалюють такі типи грунту, тип підстави для побудови підбирають виходячи з:

  • глибини залягання шару пучинистого грунту. Наприклад, пласт такого ґрунту починається з поверхні і триває по всій глибині ями. Можна замінити частину такого грунту непучиністим – піском – і звести стрічковий фундамент, або віддати перевагу пальових фундаментів;
  • рівня грунтових вод. Чим ближче до поверхні грунтові води, тим більше накладається обмежень на вибір типу фундаменту. Якщо вони знаходяться на глибині 1 м, краще віддати перевагу плиткових підстав, якщо глибше, то можна розглянути незаглиблений стрічкові;
  • глибини промерзання грунту. Якщо грунт пучиністий аж до глибини промерзання, його можна замінити непучиністим, або побудувати заглиблений стрічковий фундамент, або віддати перевагу паль. Можна також використовувати незаглиблений плитний фундамент.

Причому, при розрахунку фундаменту необхідно одночасно враховувати відразу три перераховані вище характеристики грунту.

Розрахунок площі підошви фундаменту

Важливе місце в проектуванні підстави для майбутньої споруди займає розрахунок площі підошви фундаменту. Даний етап роботи проводиться за формулою, представленої на малюнку нижче. Отримане в результаті обчислень значення – приблизна загальна площа підошви фундаменту, необхідна для того, щоб буквально під навантаженням не продавити грунт. Якщо мова йде про будівництво найдорожчого – плитного монолітного фундаменту (в статті розрахунок арматури на фундамент ви оціните, наскільки «економічно» дане рішення), то можна і зовсім уникнути цих розрахунків, адже досить залити плиту під всією площею будинку, а такий підошви з надлишком вистачить для попередження всіх сюрпризів, які підносить грунт.

Кожен тип ґрунту, в залежності від глибини залягання, щільності і пористості, має свої показниками опору навантаженням. Само собою зрозуміло, що пласти грунту на великій глибині в результаті природної пресування відрізняються великими значеннями опору. Так, якщо ви плануєте будувати фундамент на глибину менше 1,5 м, то розрахунковий опір ґрунту прийме дещо інше значення. У цьому випадку воно буде розраховуватися за формулою: R = 0,005R0 (100 + h / 3), де R0 – табличне значення розрахункового опору, h – глибина фундаменту щодо нульової позначки, див. В свою чергу, багато що залежить від грунтових вод, адже підвищена вологість грунту зменшує його опір навантаженні.

Природно, що при самостійному розрахунку фундаменту під будинок доведеться повозитися над обчисленням навантаження від споруджуваної конструкції, яка буде надаватися на пласти грунту під підошвою фундаменту. Сюди включається:

  • загальний номінальний струм споруди, в тому числі і приблизна – від фундаменту (використовуються дані таблиці, представленої на малюнку нижче);
  • навантаження від об’єктів, які будуть розміщені в будівництві (каміни, меблі, люди);
  • вага сезонних навантажень від снігового покриву. Для середньої смуги приймається рівним 100 кг на кв. м покрівлі, для південної – 50 кг, для північної – 190 кг.

Отримане в результаті обчислень значення площі підошви фундаменту використовується при складанні проекту фундаменту: виборі ширини стрічки (для стрічкового монолітного підстави) або площі опори (для стовпчастого, пальового типів фундаментів). Розглянемо конкретний приклад розрахунку фундаменту для кам’яного будинку 6? 8 м. Про те, як підбирається арматура для фундаменту, піде мова вже в окремій статті.

Приклад розрахунку фундаменту

Припустимо, що ми будуємо двоповерховий кам’яний будинок 6? 8 м, проект якого передбачає в тому числі одну внутрішню несучу стіну. Маса будинку з урахуванням всіх навантажень вийшла рівною 160 000 кг. Грунт – волога глина (розрахунковий опір – 6 кг / см2). Коефіцієнт умов – 1. Коефіцієнт надійності – 1,2. Підставляємо всі значення в формулу розрахунку площі підошви фундаменту:

S = 1,2? 160000 / (1? 6) = 32 000 см2 = 3,2 м2

Для стрічкового фундаменту: при загальній довжині стрічки приблизно (6 + 8)? 2 + 6 (внутрішня стіна) = 34 м мінімальна ширина стрічки складе 3,2 / 34 = 0,1 м. Це мінімальне значення!

Якщо розглядати фундамент для легкого дерев’яного будинку за умови, що мінімальна площа підошви вийшла рівною 1 м2, то для зведення пальового фундаменту (площа підстави кожної палі приймається рівним 0,07 м2, за умови, що нижня частина палі в діаметрі – 0,3 м ) буде потрібно:

1 / 0,07 = 15 паль

Сім разів відміряй – один відріж!

Рекомендуємо кілька разів перевірити ще раз всі розрахунки, перш ніж приступати до безпосереднього зведення фундаменту. Від цього залежить не тільки майбутнє споруди, а й його надійність, безпеку експлуатації. Чималу роль відіграють і економічні чинники, в тому числі витрати на будівельні матеріали. В одній з наступних статей ви дізнаєтеся про те, як провести розрахунок бетону на фундамент і зможете оцінити загальну вартість підстави для споруджуваного вами будинку.

Ссылка на основную публикацию