Расчет фундамента забора на опрокидывание

Эта статья предназначена для застройщика, с целью помочь ему произвести элементарный расчет ленточного фундамента под дом, при отсутствии возможности выполнить расчет фундамента для дома профессионалами. Расчет не претендует на 100% достоверность, но позволяет понять основные принципы как рассчитать фундамент для дома. Мы расскажем как рассчитать кубатуру (объем) фундамента, произведем расчет нагрузки на фундамент и определим геометрические размеры фундамента.

4-Решение задач на опрокидывание

При решении задач на опрокидывание рассматривается та предельное положение, в котором тело находится в состоянии неустойчивого равновесия, т. е. когда оно готово перейти из состояния покоя в движение. Всякое незначительное изменение элементов конструкции или сил, действующих на эту конструкцию, ведет к опрокидыванию (вращению) конструкции вокруг некоторой оси, называемой осью опрокидывания, перпендикулярной плоскости чертежа. Условием равновесия такого тела (конструкции) является равенство нулю суммы моментов относительно точки пересечения оси опрокидывания с плоскостью чертежа всех заданных (активных) сил, действующих на тело:

Как рассчитать фундамент для дома, особенности проектирования.

Перейдем непосредственно к вопросам проектирования того или иного типа фундаментов. Расчет столбчатого фундамента заключается в выборе толщины, ширины и величины заглубления отдельных столбов, а также расстояния между ними. При заглублении нужно учитывать также характер грунта и массу самой постройки. Обычно расстояние между его элементами составляет от 1,5 до 2,5 метров, глубина залегания – до 180 см, диаметр столбов – от 40 см.

Если вы выбрали основание для дома из свай, то расчет свайного фундамента стоит начать с его несущих элементов. Они могут быть как заводского изготовления, так и выполненными на месте строительства. Как правило, нагрузка на одну сваю должна составлять около 2 тонн, по этим показателя и рассчитывается их необходимое количество, а также место расположения под будущим домом.

Ленточный фундамент, расчет которого также подчинен показателям, используемым для любых типов основания, имеет свои особенности. Главной задачей будет выбор его ширины, которая должна быть минимум на 10 см больше, чем толщина стен будущей постройки. Его высоту определяют согласно планировочным решениям дома, а глубину залегания выбирают в зависимости от характеристик грунта и наличия подвальных и цокольных этажей.

Читайте также:  В какое время года нельзя заливать фундамент

При расчете плитного фундамента его глубина залегания должна составлять не менее 50 см. Ширину и длину выбирают согласно размеру самой постройки. Желательно в его структуре иметь не менее 2 поясов арматуры, связанной в единую сеть. Основным показателем при расчетах является количество заливочного бетона на единицу площади. По усредненным данным на 1 м3 необходимо 2,5 тонны бетона. Умножив высоту, длину и ширину опалубки на 2,5, получим необходимое его количество.

Сбор значений нагрузок на основание

Первый этап – суммирование масс строительных материалов, которые применяются в конструкции дома:

Сбор значений нагрузок на основание
  • общая площадь несущих стен, а также перегородок, без учета проемов для окон и дверей;
  • перекрытий пола;
  • потолочного перекрытия и потолков;
  • стропильной системы, а также кровельных материалов;
  • внутренних элементов (лестницы и т.п.);
  • наружной отделки и изоляционных материалов;
  • ориентировочно – фундамента и цоколя;
  • строительного крепежа и метизов (гвозди, шпильки, саморезы и т.д.).

Следует подчеркнуть, что предварительно должен быть сделан план дома с максимально точными размерами. Чтобы рассчитать массу применяемого материала, необходимо вычислить площадь, для которой он будет использоваться, умножив на его удельный вес.

Сбор значений нагрузок на основание

Чтобы рассчитать площадь элемента, имеющего форму прямоугольника, перемножьте длины его сторон. Если единица измерения метр, то получится м2. Переведите толщину материала также в метры, умножьте на полученную площадь и получите объем в кубических метрах. Поскольку удельный вес материалов по большей части дается в кг/м3, так будет удобнее работать. Умножив вычисленный объем на показатель удельного веса, вы определите массу материала для данного элемента.

Учет необходимых параметров

Влияние грунтового основания на фундамент

Для обеспечения надежности несущего основания необходимо грамотно и правильно произвести подсчет всех нагрузок от усилий и внешних факторов, влияющих на проектируемое здание.

Для успешного выполнения сбора нагрузок необходимо предусмотреть следующие параметры:

Учет необходимых параметров
  1. Климатические условия места под застройку.
  2. Тип почвенных грунтов и их структурные особенности.
  3. Уровень горизонтальной линии грунтовых вод.
  4. Особенности конструкции здания, объема и вида материалов для строительства здания.
  5. Вид кровельной конструкции с материалами.

Все эти факторы служат исходными данными составления расчетной несущей способности ленточного фундамента.

Принцип работы и требования

Столбчатый фундамент представляет собой несколько столбов, объединенных с помощью ростверка (горизонтальная обвязка). Ростверк необходим для совместной работы отдельно стоящих конструкций. Чтобы обеспечить устойчивость и предотвратить опрокидывание, столбы заглубляют в землю. Глубина заложения зависит от нагрузки от здания и характеристик грунта.

Несущая способность обеспечивается за счет опирания на грунт и поверхностного трения. В случае с фундаментом небольшой глубины трение возникает незначительное. Лучше всего данный тип конструкции подходит для возведения деревянного или каркасного дома с высотой два и более этажа. Возведение тяжелых каменных домов на таких фундаментах невозможно. Удельная масса стен здания не должна превышать 1000 кг на метр кубический.

Из-за небольшой несущей способности требуется, чтобы уровень грунтовых вод находился глубже подошвы фундамента минимум на 50 см. При наличии на участке слоя насыпных грунтов, их необходимо удалить и заменить песком средней крупности с послойным виброуплотнением (максимальный слой уплотнения 20 см).

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.

Классификация фундаментов

Опора надземного основания административного здания, Глендейл (Калифорния)

По глубине заложения

  • на естественных основаниях или искусственных;
  • ;

По назначению

  • Несущий;
  • Комбинированный, то есть способный, в дополнение к несущим функциям, выполнять ещё и функции сейсмической защиты;
  • Специальный, например, экспериментальные антисейсмические «качающиеся» фундаменты; «плавающие» фундаменты, давление которых равно давлению вынутого грунта и другие.

По материалу

  • каменный:
    • из природных камней (бут): бутовый, бутобетонный;
    • из искусственных камней: керамический кирпич, бетонный блок.
  • железобетонный:
  • бетонный;
  • ячеистобетонный;
  • деревянный.

По типу конструкции

Читайте также:  Крепление фасадных панелей к цоколю свайного фундамента

Фундамент административного здания на ж.б. блоках ФБС}

В инженерной практике получили распространение несколько основных разновидностей фундаментов:

  • Столбчатый — монолитный из бетона, бутобетона или каменной кладки.
    • непосредственно столбчатый
    • «стаканного типа»
  • Ленточный (сборный или монолитный):
    • заглубленный (ниже глубины промерзания);
    • малозаглубленный (выше глубины промерзания);
  • Свайный (сборный или монолитный):
  • на забивных, трубобетонных, буронабивных, набивных, винтовых и других сваях.
  • Свайно-ростверковый
  • Плитный
  • Комбинированный свайно-плитный (КСПФ)

Континуальный фундамент — очень объёмный, большой, чаще всего близкий к форме круга или квадрата, который нельзя рассматривать как отдельно стоящий столбчатый, плитный, ленточный или свайный фундамент. Обычно это: , силосов, бункеров и т. д. См. также опускной колодец.

Заключение

Представленная упрощенная методика расчета фундамента по несущей способности грунта, предназначена для понятия застройщиком общих принципов работы по конструированию и возведению ленточного фундамента при загородном строительстве. Она позволяет с достаточной степенью достоверности определить основные размеры будущего ленточного фундамента. При необходимости, для полного расчета фундамента (плюс расчета по деформации грунтов) необходимо обратиться к квалифицированным специалистам.

  • Пример расчета ленточного фундамента по несущей способности грунта для каркасного дома;
  • Пример расчета ленточного фундамента по несущей способности грунта для дома из кирпича;
  • Пример расчета ленточного фундамента для дома из газобетона по несущей способности грунта.

Определение несущей способности грунта

Ниже приведена таблица, с помощью которой можно разобраться с несущей способность грунта. Зная, какой тип грунта вы извлекли при пробном бурении, не составит его найти в таблице, и получить больше информации.

Тип почвы Несущая способность
Супесь От 2 до 3 кгс/см2
Щебенистая почва с пылевато -песчаным заполнителем 6 кгс/см2
Плотная глина От 4 до 3 кгс/см2
Щебенистая почва с заполнителем из глины От 4 до 4.5 кгс/см2
Среднеплотная глина От 3 до 5 кгс/см2
Гравийная почва с песчаным заполнителем 5 кгс/см2
Влагонасыщенная глина От 1 до 2 кгс/см2
Гравийная почва с заполнителем из глины От 3.6 до 6 кгс/см2
Пластичная глина От 2 до 3 кгс/см2
Крупный песок Среднеплотный — 5, высокоплотный — 6 кгс/см2
Суглинок От 1.9 до 3 кгс/см2
Средний песок Среднеплотный — 4, высокоплотный — 5 кгс/см2
Песок, супеси, глина, суглинок, зола От 1.5 до 1.9 кгс/см2
Мелкий песок Среднеплотный — 3, высокоплотный — кгс/см2
Сухая пылеватая почва Среднеплотная — 2.5, высокоплотная — 3 кгс/см2
Водонасыщенный песок Среднеплотный — 2, высокоплотный — 3 кгс/см2
Влажная пылеватая почва Среднеплотная — 1.5, высокоплотная 2 кгс/см2
Водонасыщенная пылеватая почва Среднеплотная — 1, высокоплотная — 1.5 кгс/см2

Таблица 1: Расчетное сопротивление разных видов грунтов