Меню

Как рассчитать давление фундамента на почву

Расчет нагрузки на фундамент

Типы нагрузки
Первый тип — статический, непосредственный вес конструкций и элементов дома.
Второй тип- влияние погодных условий.
Третий тип- давление, создаваемое на опоры различными вещами и предметами внутри дома.

Формула расчета нагрузки на фундамент
Основной формулой, использующейся для определения значений, является :
Н = Нф + Нд.
Где:
Н — искомое значение (суммарная нагрузка на фундамент);
Нф — нагрузка фундамента;
Нд — общая нагрузка от строения (нагрузка дома).

Расчет нагрузки дома на фундамент (Нд)
Готовые расчеты специалистов:
Каркасные строения, с толщиной стен и изоляции не больше 150 мм — до 50 кг/м2;
Стены из красного кирпича толщиной до пятнадцати сантиметров — 270 кг/м2;
Бревенчатый сруб и стены из массива дерева — около 100 кг/м2;
Железобетонные стены до 15 см толщиной — 350 кг/м2;
Перекрытия с использованием железобетонных конструкций — до 500 кг/м2;
Перекрытия с использованием деревянных балок и утеплителя с плотностью 200-500 кг на метр кубический от 90 до 300 кг/м2;
Кровля из различных материалов может давать от 30 до 50 кг/м? (кровля из рубероида и шифера до 50 кг/м2, листовая сталь до 30 кг и черепица до 80 кг.).
Посчитав площадь элементов строения, не сложно найти искомое значение. За временную нагрузку, создаваемую снегом, берут значения от 190 кг/м2 для холодных северных регионов и 50 кг/м2 для южных областей. Нагрузку ветра можно вычислить таким образом:
Нв = П х (40 + 15 х Н) .

Здесь в формуле:
Нв — нагрузка ветра;
П — площадь строения;
Н — высота дома.

Просуммировав все полученные значения, можно легко определить необходимую величину давления, создаваемую домом в тоннах.

Нагрузка фундамента (Нф)
Нагрузка фундамента
Чтобы произвести расчет нагрузки, создаваемой непосредственно фундаментом, нужно воспользоваться следующей формулой:
Нф = Vф х Q.

Здесь:
Vф — объем фундамента, полученный путем умножения общей его площади на высоту;
Q — плотность материалов, используемых при строительстве, данное значение можно получить из таблиц или других справочных материалов.
Для свайных фундаментов тоже справедлива эта формула, с той лишь разницей, что полученный результат нужно умножить на количество свай и добавить вес пояса, если он применяется. Вес пояса можно рассчитать умножением его общего объема на плотность использованных материалов.
Использование свай в обустройстве фундамента является одним из наиболее приоритетных направлений. Это объясняется тем, что они проникают на глубину гораздо большую, чем промерзание грунта, а значит являются более надежным основанием для любого здания.

Удельные значения нагрузки на грунт
Эта величина показывает какое максимальное давление может выдерживать определенная площадь грунта без смещений и проседания. Для разных типов почвы и различных климатических зон удельное давление может быть различным, но в качестве усредненного принимают 2кг/см2.
Подсчитав общую площадь фундамента, которой он контактирует с почвой и умножив его на усредненное удельное давление получим максимально возможную величину нагрузки на грунт.

Читайте также:  Как собаке снизить внутричерепное давление

Источник

Таблицы допустимого давления на грунт и несущей способности грунта.

При разработке проекта для фундамента дома учитываются все факторы, в том числе и особенности грунтов. Для расчета общей допустимой нагрузки дома на грунт фундамента вы можете использовать формулу: A = Vдома (кг) / Sфунд (см2).

Таблица допустимого давления на грунт, кг/см 2 .

Грунт

Глубина заложения фундамента

Щебень, галька с песчаным заполнением

Дресва, гравийный грунт из горных пород

Песок гравелистый и крупный

Щебень, галька с илистым заполнением

Песок средней крупности

Песок мелкий маловлажный

Песок мелкий очень влажный

Иногда влажность грунтов может изменяться в большую сторону, в таких случаях несущая способность почвы становится меньше. Рассчитать влажность грунта можно самостоятельно. Для этого необходимо выкопать скважину или яму, и в том случае если через какой либо промежуток времени в ней появляется вода – грунт влажный, а если ее нет, то он сухой. Ниже мы рассмотрим плотность и несущей способности различных грунтов. Для расчета фундамента вы можете воспользоваться калькулятором фундамента.

Таблица плотности и несущей способности различных грунтов.

Грунт средней плотности

Песок среднего размера

Супесь влажная (пластичная)

Мелкий песок (маловлажный)

Мелкий песок (влажный)

Глина влажная (пластичная)

Суглинок влажный (пластичный)

При разработке проекта дома для примерного расчета фундамента, как правило, несущая способность принимается 2 кг/см 2 .

Следует отметить, что при разработке, грунт разрыхляется и увеличивается в объеме. Объем насыпи, как правило, больше объема выемки из которой грунт изымается. Грунт в насыпи будет постепенно уплотняться, это происходит под действием собственного веса или механического воздействия, поэтому значения первоначального коэффициента увеличения объема (разрыхления) и процента остаточного разрыхления после осадки будет между собой различаться. Грунты в зависимости от трудности и способа их разработки делятся на категории.

Таблица категорий и способов разработки почвы.

Категория грунтов

Типы грунтов

Плотность, кг/м 3

Способ разработки

Песок, супесь, растительный грунт, торф

Ручной (лопаты), машинами

Легкий суглинок, лёсс, гравий, песок со щебнем, супесь со строймусором

Ручной (лопаты, кирки), машинами

Жирная глина, тяжелый суглинок, гравий крупный, растительная земля с корнями, суглинок со щебнем или галькой

Ручной (лопаты, кирки, ломы), машинами

Тяжелая глина, жирная глина со щебнем, сланцевая глина

Ручной (лопаты, кирки, ломы, клинья и молоты), машинами

Плотный отвердевший лёсс, дресва, меловые породы,сланцы, туф, известняк иракушечник

Ручной (ломы и кирки, отбойные молотки), взрывным способом

Граниты, известняки, песчаники, базальты, диабазы, конгломерат с галькой

Читайте также:  Давление и температура газов в двигателе

Таблица увеличения объема грунта при разрыхлении.

Категория грунта

Процент разрыхления грунта

Источник

Расчет фундамента под дом из блоков: расход и масса материалов, вес здания с нагрузкой, расчет давления на грунт, вычисление опт

В последнее время газосиликатные блоки стали популярны для индивидуального строительства домов.

Параметры дома

В расчетах речь пойдет про одноэтажный дом из газосиликатных блоков.

Размещение и площадь комнат по проекту вы можете посмотреть на фото.

Исходя из этих данных, зададим предварительные параметры под фундамент дома из блоков:

  • Толщина 30 см (не может быть меньше, чем толщина стен).
  • Высота 75 см.
  • Длина 44,9 м.
  • Площадь подошвы 13,47 м2.

Глубину заложения для вашего грунта можно определить с помощью этой таблицы:

Для того чтобы определить толщину фундамента, нужно рассчитать общую нагрузку дома вместе со всеми стенами, крышей, полом, мебелью и людьми.

Для этого вначале определим, какие материалы будут использоваться в проекте:

  • Ленточный монолитный фундамент из железобетона;
  • Цоколь высотой 25 сантиметров над уровнем земли из железобетона;
  • Несущие стены будут построены из газобетонных блоков для стен;
  • Внутренние стены в комнатах будут сделаны из межкомнатных газобетонных блоков;
  • Двойные окна из дерева. Входные двери металлические, внутренние – деревянные;
  • Двухскатная крыша с наклоном 28 градусов, её площадь 123,5 м2, перекрытия из дерева;
  • Кровельное покрытие – профнастил;
  • Утеплитель, гидроизоляция;
  • Фасад будет отделан штукатуркой;
  • Перекрытия пола – брус, черновой пол из половой доски;
  • Потолочное перекрытие из дерева;
  • В качестве цокольного перекрытия будут использоваться сборные пустотные плиты из бетона;

Расход и масса материалов

Вес здания с нагрузкой

Для расчета общей нагрузки дома на грунт, нужно прибавить к его весу снеговую и ветровую нагрузку, а также вес мебели:

  • Определим «мертвый» вес дома, для этого сложим массу всех элементов, описанных выше, и получим 88,4 тонны.
  • Для определения снеговой нагрузки, нужно узнать плотность снеговых осадков в вашем регионе согласно ДБН В.1.2-2:2006 (или СНиП 2.01.07-85 для России). Для Москвы и Киева это 180 кг/м2. Умножим эту цифру на площадь крыши и получим 22,2 тонны.
    Так как у нас крыша со скатом 28 градусов, умножим это значение на коэффициент М (0,942), в итоге получится вес 20,9 тонн.

Теперь складываем все значения, чтобы получить суммарный вес дома: 130,7 тонн.

Расчет давления на грунт

Теперь проверим, хватит ли ленточного фундамента шириной 30 сантиметров для достаточной надежности. Проверка проходит путем соотношения давления на грунт под подошвой фундамента и сопротивления грунта. Расчетное значение сопротивления грунта обозначает нагрузку, с которой он сможет справиться без осадки.

Давление дома определяется путем расчета, а для того, чтобы узнать сопротивление грунта, нужно определить его тип и заглянуть в таблицу нормативных документов (ДБН В.2.1.-10-2009 для Украины или СНиП 2.02.01-83 для России).

Читайте также:  Может ли препараты железа повысить давление

Для надежной эксплуатации дома, необходимо чтобы сопротивление грунта превышало давление на него, минимум на 30%.

Чтобы узнать давление здания под подошвой фундамента, нужно разделить его вес на площадь подошвы: 130,7/13,47 = 9,7 т/м2.

Совет!
Обязательно нужно определить тип грунта.
Лучше всего для этого вызвать профессионала для исследований, это убережет вас от усадки, перекоса и трещин дома.
Если же денег для этого нет, нужно сделать тестовую лунку, и посмотреть послойный состав почвы.
Если вам неизвестен тип почвы, то берите для подсчетов минимальное значение сопротивления.

Как мы упомянули выше, почва на участке глинистая, поэтому заглядываем в нормативные документы и видим, что сопротивление глины может быть от 10 до 60 тонн на м2. Это значение зависит от её пористости, сухости и текучести. Так как мы не проводили геологическое исследование грунта, берем минимальное значение.

Вычисляем оптимальную ширину фундамента

Как мы видим, нагрузка меньше, чем сопротивление, но этот запас прочности меньше 30%. Оптимальное значение нагрузки для нашего грунта будет 7 тонн/м2 (10 т — 30%), сейчас это значение превышено на 2,7 тонны.

Совет!
Чтобы уменьшить значение нагрузки на подошву фундамента, необходимо увеличивать её площадь, то есть нужно сделать опору на землю шире.

Возьмем за ширину фундамента 45 см, и пересчитаем нагрузку:

  • Площадь подошвы = 0,45*44,9 = 20,2 м2;
  • Новый объем фундамента = 0,45*0,75*44,9 = 15,15 м3;
  • Новый вес фундамента = 15,15*2,5 = 37,87 т;
  • Размеры цоколя оставим прежние, и посчитаем его объем отдельно: 0,3 х 0,25 х 44,9 = 3,37 м3.
  • Вес цоколя = 3,37*2,5 = 8,4 т.
  • Вес фундамента и цоколя = 46,27 т.
  • Пересчитаем новую массу дома с нагрузками, и она составит 143,2 тонн.
  • Нагрузка на подошву фундамента = 7,08 т/м2. Это почти равно оптимальной нагрузке с запасом 30% в 7 т/м3. Как мы видим, можно еще немного увеличить её площадь, чтобы гарантированно избежать усадки.

Чтобы больше узнать про фундамент для частного дома из блоков, посмотрите видео в этой статье.

Заключение

Мы проводили расчет согласно минимальным значениям сопротивления грунта, беря в расчет самую неблагоприятную пористость и текучесть грунта. Если грунт будет более сильным, то толщина фундамента соответственно будет меньше.

Как правило, цена на фундамент под дом из блоков будет составлять примерно 1/3 от всех расходов. Рекомендуем вам делать хороший запас прочности при расчете и не экономить, чтобы при необходимости можно было использовать тяжелую стяжку пола, надстраивать второй этаж или делать капитальный ремонт.

Источник

Adblock
detector