Расчет фундаментов мелкого заложения
Расчет фундаментов мелкого заложения необходим для уточнения его геометрических размеров и выбора разновидности фундамента. Он сводится к расчету трех факторов: величины давления здания на грунт, силы давления грунта в результате морозного пучения и определение прочности рамы фундамента.
Нагрузка здания – это совокупность передаваемых нагрузок, в упрощенном расчете – масса всего строения, распределенная на 1 м 2 нижней плоскости фундамента. Сила деформации пучения определяется по справочным данным для конкретного типа грунта. Прочность рамы зависит от геометрии фундамента и применяемой арматуры.
Расчет нагрузки здания
Для того чтобы вычислить массу здания, необходимо иметь проект, учитывающий размеры строения, материалы, конструкцию и прочие его особенности. Расчет нагрузки на фундамент ведется с учетом зимней снеговой нагрузки. Способ расчета прост: вычисляют массы отдельных конструктивных частей строения, суммируют их и делят на площадь подошвы фундамента. Определяют для данного типа грунта удельное расчетное сопротивление грунта R и сопоставляют его с полученным значением удельной нагрузки N. Если R
Пример расчета: кирпичный одноэтажный дом 10х8 м, со стенами из полнотелого красного кирпича шириной в 0,4 метра, с железобетонным перекрытием пола и деревянными перекрытиями потолка. Крыша – двускатная, крытая профнастилом. Постройка планируется на тяжелой суглинистой почве, регион – Москва.
По приведенной методике расчета нагрузка N = 23 т/м 2 .
Морозное пучение и выбор типа мелкозаглубленного фундамента
Понятие «пучинистые грунты» многих ставит в тупик. Попробуем разобраться, что это такое. Различные грунты обладают разной способностью накапливать влагу. Крупнозернистый песок, скальные породы не задерживают воду, а глины, наоборот, связывают ее, становятся пластичными и долго остаются влажными. Вода при замерзании расширяется, при этом грунт, содержащий много влаги, увеличивается в размерах. Это явление получило название «морозное пучение».
В зависимости от состава и размера частиц грунты можно разделить на 5 групп – они приведены в таблице 1.
В зависимости от группы грунта выбирают конструкцию мелкозаглубленного фундамента по рисунку и определяют его габаритные размеры, глубину заложения и высоту подсыпки. Вычисляют площадь нижнего основания фундамента Af.
Расчет фундаментов мелкого заложения
Узнайте подробнее про Расчет фундаментов мелкого заложения, подробнейшее описание и видеоматериалы помогут вам понять, как сделать расчет.
Источник: stroyvopros.net
Расчет фундамента мелкого заложения
Коэффициент пористости по формуле (3):
где ρs – плотность твердых частиц грунта, т/м 3 , для песчаной подушки принимаем ρs=2,67 т/м 3
Степень влажности грунта подушки:
Таким образом, исходя из полученных физических характеристик, делаем вывод, что материалом песчаной подушки является песок средней крупности средней плотности, маловлажный.
Определим механические характеристики данного грунта по таблицам 4, 5 [1]: R=500 кПа, Cn=1 кПа, φn=35 0 , Еn=30 МПа
3.3 Определение размеров подошвы ленточного фундамента
Размеры подошвы фундамента в основном зависят от механических свойств грунтов оснований и характера нагрузок, передающихся фундаменту, от особенностей несущих конструкций, передающих нагрузку на фундамент. Размеры фундамента необходимо подобрать таким образом, чтобы выполнялось условие:
т.е. расчетные осадки не должны превышать допустимые.
Согласно [1,2] выполнение этого условия реализуется при соблюдении следующего условия:
Размеры подошвы фундамента под кирпичную стену определим на 1 погонный метр его длины методом последовательного приближения.
Расчетное значение нагрузки Fv=120кН.
Рисунок 2 – Расчетная схема ленточного фундамента
Определим площадь подошвы ленточного фундамента по формуле:
Для ленточного фундамента ширина подушки определяется по формуле:
Уточняем расчетное сопротивление по формуле:
где gС1 и gС2 – коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов и принимаемые по таблице 16, [1].
k – коэффициент, принимаемый: k=1,1 – т.к. прочностные характеристики грунта приняты по нормативным таблицам,
kZ – коэффициент принимаемый kZ=1 при b I II – усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды) и выше подошвы, кН/м 3 ,
Удельный вес грунта подушки определим без учетом взвешивающего действия воды, т.е.
Так как толща грунтов, расположенных выше подошвы фундамента, однородна, то g I II определяется как:
СII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа,
db – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м,
Мg, Мq, Мс – безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 17,[1]
d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала:
hcf – толщина конструкции пола подвала, м,
gcf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м 3 .
Уточняем значение b2 при R1=509,65кПа
Принимаем фундаментную плиту шириной b=0,8м.
Определяем расчетное сопротивление грунта R2 с учетом принятой ширины фундамента:
Фактическое давление под подошвой фундамента:
Вес грунта обратной засыпки Gгр=ΣVгр∙γгр=1∙0,1∙3∙16,9∙0,95=4,82кН/м 3
Нагрузка от перекрытия P1 =30кН
Принимаем интенсивность временной равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта q=10кН/м². Эту распределенную нагрузку заменим фиктивным слоем грунта :
Активное давление грунта на стену подвала находим по формуле
характеристики грунта засыпки за пазухи фундамента примем:
Вычислим плечо равнодействующей активного давления относительно подошвы фундамента
Плечо силы грунта
Найдем экцентрилитет при b=0,8:
Так как ,то размеры подошвы фундамента можно определять как для внецентренно–сжатых фундаментов.
Момент сопротивления подошвы фундамента
Краевые давления будут равны
Вес грунта обратной засыпки Gгр=ΣVгр∙γгр=0,6∙1∙3∙16,06=28,91кН/м 3
Принимаем интенсивность временной равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта q=10кН/м². Эту распределенную нагрузку заменим фиктивным слоем грунта :
Активное давление грунта на стену подвала находим по формуле
характеристики грунта засыпки за пазухи фундамента примем:
Вычислим плечо равнодействующей активного давления относительно подошвы фундамента
Плечо силы грунта
Момент сопротивления подошвы фундамента
Следовательно,размеры подошвы фундамента подобраны правильно.
Расчет фундамента мелкого заложения
Расчет фундамента мелкого заложения Коэффициент пористости по формуле (3): где ρ s – плотность твердых частиц грунта, т/м 3 , для песчаной подушки принимаем ρ s =2,67 т/м 3 Степень
Источник: studfiles.net
Расчет заложения фундамента. Документация. Особенности оснований мелкого заложения. Анализ и учет характеристик грунта. Этапы расчета
Прежде чем отвечать на вопрос, как правильно заложить фундамент под дом, напомним о сопутствующих теме терминах и их определениях:
- фундамент — подземная часть сооружения, его основание, передающая все его нагрузки на грунт,
- расчетная глубина промерзания – общепринятая величина для расчетов, закрепленная в нормативных строительных документах, для конкретной местности, указывает, насколько глубоко промерзает грунт относительно его верхнего уровня,
- глубина заложения фундамента – это расстояние от нижней поверхности фундамента («подошвы») до поверхности грунта.
Фото: делают траншею под фундамент так, чтобы его подошва находилась ниже глубины промерзания для данной местности
Внимание!
Заложение фундамента иногда делают с дополнительной подсыпкой по периметру здания. Тогда глубину заложения его основания измеряют от верхнего уровня подсыпки, ведь она тоже промерзает.
Документация
Перед тем, как заложить фундамент для дома, тем более своими руками, застройщику необходимо знать строительные нормы и правила. Цена не соблюдения требований и рекомендаций нормативной документации по возведению оснований зданий – не долгий их век, постоянные проблемы при эксплуатации, быстрое разрушение
Полезно ознакомиться следующими документами:
- ГОСТ 25100 – 82 (95) «Грунты. Классификация».
- ГОСТ 20522 — 96 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний».
- СН и П 11 — 02 — 96. «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».
- СН и П 2.02.01 — 83 «Основания зданий и сооружений».
- Пособие к СН и П 2.02.01 — 83 «Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений».
- СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений».
- СН и П 3.02.01 — 87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».
- СП 45.13330.2012 «Земляные сооружения, основания и фундаменты». (Актуализированная редакция СН и П 3.02.01 — 87).
- СН и П 2.02.04 — 88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах».
- ГОСТ 27751 — 88 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету».
- ГОСТ Р 54257 – 2010 «Надежность строительных конструкций и оснований».
- ВСН 29 — 85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах».
- ТСН 50-303-99 «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов».
Фундаменты мелкого заложения (ФМЗ), расчеты
Частные застройщики при строительстве своих домов, дач, обычно ориентируются на оптимизацию затрат. Но, наряду с вопросом, сколько стоит заложить фундамент под дом, должен, прежде всего, остро стоять вопрос, как грамотно рассчитать и подобрать, надежный тип основания застройки, на какую глубину его заложить.
Сегодня частными застройщиками используется оптимальные, компромиссные варианты закладки, возведения фундаментов. Это могут быть уже испытанные долгим временем их применения и эксплуатации типы основания, так и достаточно новые, экономичные, но надежные технологии.
Среди новых и старых технологий, сейчас в частном строительстве наиболее широко находят применение:
- Фундаменты мелкого заложения (ФМЗ),
- Основания по технологии индивидуального строительства (ТИСЭ),
- Свайно – винтовой фундамент.
Анализ и учет характеристик грунта
Изолинии промерзания грунтов (справа на карте проставлены цифровые значения глубин).
Для более конкретной географической привязки глубин промерзания к местности (к областным центрам, городам России) составлена табличка.
Расчет заложения фундамента
Расчет заложения фундамента: видео-инструкция по монтажу своими руками, как правильно заложить, сколько стоит, цена, фото
Источник: ofundamentah.com
Расчет фундаментов мелкого заложения
При строительстве дома своими руками приходится экономить едва ли не на каждом этапе строительства, начиная с проектирования здания и заканчивая подбором строительных материалов и проведением строительных работ. Учитывая то, что на фундамент дома уходит значительная часть средств, желание сократить затраты на возведение основания вполне обоснованы. В ряде ситуаций во избежание буквального закапывания денег в землю застройщик принимает решение о строительстве дома на фундаменте мелкого заложения (МЗФ). Как и при возведении любого другого основания, этому должны предшествовать точные расчеты. О том, как самостоятельно рассчитать мелкозаглубленный фундамент, мы и поговорим в этой небольшой статье.
Роль пучинистых свойств грунта в расчете мелкозаглубленного фундамента
Очевидно, что при проектировании МЗФ стоит отталкиваться не только от расчета нагрузок на фундамент, но и от параметров грунтового основания. Огромное значение имеют пучинистые свойства грунта, ведь при закладке мелкозаглубленного фундамента единственной защитой от неравномерных сезонных деформаций со стороны грунтового основания является жесткость конструкции МЗФ, причем фундамент должен «работать на жесткость» вместе с построенным на нем сооружением. А это, в свою очередь, означает, что экономить на качественных стройматериалах для фундамента мелкого заложения не стоит: готовите раствор своими силами на строительном участке – проводите тщательный расчет количества цемента на фундамент, равно как и других компонентов для получения нужной марки бетонной смеси. Допускается неравномерный подъем здания зимой, но при этом деформации не должны превышать предельных значений.
Минимизация пучинистых явлений
Одной из эффективных мер по уменьшению деформации основания ввиду неравномерного подъема слоев грунта является обеспечение их гидроизоляционной защиты. Если не допускать проникновения влаги в подфундаментную зону на всю глубину промерзания грунта, то пучинистые явления можно вообще свести к нулю. Еще один прием заключается в уплотнении грунта под подошвой основания, например, за счет частичной его замены песком и гравием.
Оптимальные конструкции МЗФ
Среди всех мелкозаглубленных оснований наиболее приемлемым вариантом являются ленточные фундаменты мелкого заложения. Столбчатые кирпичные и буронабивные МЗФ можно применять лишь в единичных случаях, проводя дополнительный расчет буронабивного фундамента, и, желательно для легких хозяйственных построек. Не забываем и о плитном основании, которое все чаще делают мелкозаглубленным или вовсе незаглубленным.
С чего начать расчет МЗФ
Как всегда, начинаем с исследований грунта. В статье про расчет фундамента достаточно подробно описан данный процесс, так что рекомендуем ознакомиться с представленной там информацией. Уже на основе полученных данных и учете нагрузок от строящегося дома, стоит выбирать тип МЗФ: плитный, столбчатый, ленточный. В таблице ниже мы представили все необходимые для этого сведения*
*Таблица построена на основе информации, представленной в ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области». Почерпнуть дополнительные полезные сведения можно и там.
Предварительные размеры подошвы
На следующем этапе задаются предварительные параметры подошвы фундамента. Для плиты, закладываемой под весь дом, — толщина может составлять от 150 до 300 мм. То же самое касается расчета столбчатого и мелкозаглубленного ленточного основания, размеры которых задаются исходя из сопротивления грунта и нагрузки на него от постройки.
Расчет МЗФ по деформациям пучения грунта
Далее необходимо установить, выдержит ли основание деформации, которые будут иметь место при сезонном промерзании грунта. Причем расчетное значение подъема фундамента его относительной деформации не должно превышать соответствующих предельных значений. Математическая часть расчетов указана в Приложении 4 вышеуказанных территориальных строительных норм.
Расчет фундаментов мелкого заложения
В последнее время все более популярными становятся мелкозаглубленные фундаменты – экономичные и простые решения для строительства загородного дома. О том, как провести расчет таких оснований, читайте в нашей статье.
Источник: cdelayremont.ru
Расчет основания фундаментов мелкого заложения (стр. 1 )
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Кафедра строительных конструкций, оснований и надежности сооружений
Методические указания к курсовому
и дипломному проектированию
ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
Определение геометрических размеров фундаментов мелкого заложения: методические указания к курсовому и дипломному проектированию.
/Сост. , , к. т.н. , доценты – Волгоград: ВолгГАСА, 2003 – с.
Это методическое пособие служит частью информационной системы для курсового проектирования по курсу “Основания и фундаменты”.
Изложены основные положения расчета глубины заложения фундаментов, расчетного сопротивления основания и размеров фундаментов мелкого заложения различной геометрической формы. Приведены алгоритмы расчетов.
Для студентов 4-го и 5-го курсов специальностей : ПГС, ГС, КСХ, АД, ВК.
Ил. Табл. Библиогр. назв.
План уч. метод. документ. 2003 г., поз.
Подписано в печать 2003 г. Формат 60х84/16.
Печать плоская. Бумага газетная, Уч.-изд. л.
Усл. печ. л. т.200 экз.
Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия.
Волгоград, ул, Академичесая,1.
Лаборатория множительной техники ВолгГАСА.
1. Расчет глубины заложения подошвы фундамтов. ………………
2. Определение расчетного сопротивления грунта. ……
3. Определение геометрических размеров подошвы фундаментов. ……..
3.1. Ленточный центрально нагруженный фундамент. ………
3.2. Ленточный внецентренно нагруженный фундамент. …………
3.3. Столбчатый центрально нагруженный фундамент. …………
3.4. Прямоугольный внецентренно нагруженный фундамент
( момент действует в одной плоскости ). ………
3.5. Прямоугольный внецентренно нагруженный фундамент
( момент действует в двух плоскостях ). …………
3.6. Круглый ( сплошной ) фундамент. …………
3.7. Кольцевой фундамент. …………
4. Ленточные прерывистые фундаменты. ……………….
5. Проверка прочности слабого подстилающего слоя. ……………….
1. РАСЧЕТ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ
Глубина заложения фундаментов зависит от следующих основных факторов:
а) от конструктивных и эксплуатационных особенностей возводимых и уже существующих зданий и сооружений, то есть от уровня нагрузки здания, наличия подземных устройств (подвалов, этажей, инженерных коммуникаций) и соседних фундаментов,
б) от геологических гидрогеологических условий площадки ( характера грунтовых напластований, уровня грунтовых вод). Отметим, что не рекомендуются в качестве естественных оснований следующие грунты: песчаные рыхлые, пылевато-глинистые текучей консистенции или с коэффициентом пористости, превышающем для супесей е > 0.7, суглинков е > 1.0 и глин е > 1.1, а также илы, заторфованные и насыпные грунты,
в) от климатических условий района строительства (глубины промерзания грунта и его пучения).
Глубина заложения фундаментов определяется в соответствии с п.2.25-2.33 [1].
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке, при уровне подземных вод, расположенных ниже глубины сезонного промерзания грунтов.
При отсутствии данных многолетних наблюдений нормативная глубина промерзания определяется по формуле
где – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе (СНиП по строительной климатологии и геофизике),
d =0.23-для суглинков и глин, 0.28-супесей, песков мелких и пылеватых, 0.3-песков гравелистых, крупных и средней крупности, 0,34 – крупнообломочных грунтов.
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта
где – коэффициент, определяемый по табл.1.1.
Конструктивные особенности здания
Коэффициент при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к фундаментам наружных стен и колонн
Расчет основания фундаментов мелкого заложения (стр
Расчет основания фундаментов мелкого заложения (стр. 1 ) МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Кафедра строительных конструкций, оснований и надежности сооружений Методические
Источник: pandia.ru
Станьте первым!