Свой дом

Построй сам или ...

  
  
  
Get Adobe Flash player

Главное меню

Расчитать фундамент под свой дом можете сами !!!

Расчет фундамента

Полная упрощенная методика расчета фундамента под дом. Не зарывайте "деньги в землю зря".

Подробнее здесь -->>

Избушка на "курьих ножках" или фундамент на винтах

Винтовые сваи

Уже само название говорит что это фундамент на вкручиваемых в землю винтах. Точнее сказать саморезах. Сравнительно молодой вид фундамента. Приобрел большую популярность за следующие несомненные преимущества.

Подробнее здесь-->>

Свой дом

Расчет фундамента

Давайте не зарывать деньги в землю зря !

Решили построить свой дом, у вас есть участок. Это дачный дом или дом в садоводстве – не важно. Главное – это свой дом. У вас есть постоянный доход, заработок или есть возможность одолжить деньги – это не важно. Но это ваши деньги или деньги которые вам возвращать.Расчет фундамента

Фундамент это «зарытые в землю», в прямом смысле, ваши деньги. Как правило внутри фундамента не живут, за исключением случаев оборудования подвальных и цокольных помещений.

Среднестатистически строятся 1-2-3 этажные дома. Два совершенно одинаковых дома можно построить совершенно по-разному с экономической точки зрения. Разница в стоимости двух одинаковых домов может быть очень существенной. Нельзя строительство производить бездумно и безграмотно. Если вы строите сами, то произведите хотя бы упрощенные инженерные расчеты и выбирете правильные решения. Согласитесь, под легкий каркасный одно-двух этажный дом ставить ленточный фундамент глубокого заложения – это верх безумства и точно это «зарывание денег» в землю. Как правило приступая к строительству фундамента застройщики представляют себе строительство некой бетонной ленты которая глубоко и надежно зарыта в землю. На самом же деле фундамент инженерное сооружение которое должно быть правильно расчитано и отвечать сваоим функциям.

Давайте поймем что мы хотим и что нам для этого нужно. Стоимость фундамента- это то на чем мы можем сэкономить очень большую сумму денег при условии принятия правильных инженерных решений и при этом фундамент будет на 110% выполнять возложенные на него функции.

И так : произведем самый примитивный расчет фундамента, причем все округления будем делать в большую сторону, чтобы наверняка не ошибиться.

I. Что мы хотим ?

А мы хотим:

1. Загородный дом.

2. Выбрали проект дома или придумали его сами.

3. Размеры дома – к примеру 8 х 10 м ( в дальнейшем мы будем все расчеты делать на этом примере ). Периметр дома – 36 м, соответственно. Стены по периметру несущие, по определению, но мы хотим сделать еще одну несущую стену посредине ( перемычка по стороне 8 м ). Значить дом будет стоять на опоре суммарная длина которой 42 м. А ширине этой опоры ( фундаментной ленты, если такая понадобится ) пока не говорим.

4. Этажность дома. Для примера возьмем 2-х этажный без мансарды ( т.е. с холодным чердачным помещением ). Высота этажа, для примера, 2,50 м.

5. Материал изготовления стен дома ( материал «коробки» ) д ля примера возмем деревянный брус. Перекрытия, соответственно тоже будут деревянные.

6. Кровельное покрытие – металлочерепица.

И мы хотим правильный с инженерной точки зрения, надежный, экономически обоснованный фундамент под наш дом.

II. Что для этого нужно ?

Расчитываем, с одной стороны, какую нагрузку на грунт будет нести дом, а с другой стороны, какую нагрузку может выдержать грунт под домом. Понятно, что второе должно быть больше первого, причем, с небольшим запасом. При расчетах будем использовать удельные величины.

1. Расчитаем вес нашего дома и нагрузку на грунт которую он будет нести.

Расчет веса дома.

Итак, необходимо рассчитать приблизительный вес дома. Для этого существуют справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м2 стены

Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем 30 - 50 кг/м2
Стены из бревен или бруса 70 - 100 кг/м2
Кирпичные стены толщиной 150 мм 200 - 270 кг/м2
Железобетон толщиной 150 мм 300 - 350 кг/м2

Удельный вес 1 м2 перекрытий

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 70-100 кг/м2
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м3 150-200 кг/м2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 100-150 кг/м2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3 200-300 кг/м2
Железобетонное 500 кг/м2

Удельный вес 1 м2 кровли

Кровля из листовой стали 20-30 кг/м2
Рубероидное покрытие 30-50 кг/м2
Кровля из шифера 40-50 кг/м2
Кровля из гончарное черепицы 60-80 кг/м2

На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Мы планируем построить двухэтажный дом размером 10 на 8 с одной внутренней стеной и высотой этажа 2,5 м.

Тогда длина внешних стен одного этажа составит (10+8) x 2 = 36 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 8 м, итого 44 м. Общая длина всех стен на двух этажах 44 м х 2 = 88 м.

Тогда площадь всех стен составит: S стен = 88 м х 2,5 м = 220 м2. Площадь цокольного перекрытия составит 10 м x 8 м = 80 м2. Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия.

Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 11 м х 9 м = 99 м2.

Теперь, используя средние данные из приведенных выше таблиц, можно произвести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса,чтобы считать с запасом.

Для сравнения расчет сделаем для нашего варианта и еще для трех вариантов домов:
- каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листовой стали;
- кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листовой стали:
- железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы.

Наш дом: Вес стен -  220 м2 х 100 кг/м2 = 22 000 кг, цокольное перекрытие - 80 м2 х 300 кг/м2= 24 000 кг, чердачное перекрытие - 80 м2 х 200 кг/м2= 16 000 кг, междуэтажное перекрытие возмем- 80 м2 х 200 кг/м2= 16 000 кг, кровля - 99 м2 х 30 кг/м2= 2 970 кг. Итого наш дом весит - 79 970 кг

Помимо постоянной нагрузки, которая создается весом дома, есть временные нагрузки от ветра и снежного покрова. Средний вес снежного покрова приведен в таблице:

Для юга России 50 кг/м2
Для средней полосы России 100 кг/м2
Для сервера России 190 кг/м2

При площади кровли 99 м2 для средней полосы России нагрузка от снежного покрова составит 99 м2 х 100 кг/м2 = 9900 кг. Прибавляем ее к общей нагрузке на фундамент.

Дом Вес стен,
кг
Цокольное
перекрытие,
кг
Междуэтаж-
ное
перекрытие
кг
Чердачное
перекрытие,
кг
Вес
кровли,
кг
Снежный
покров,
кг
Всего,
кг
Каркасный 11000 24000 16000 16000 2970 9900 79870
Бревно, брус 22000 24000 16000 16000 2970 9900 90870
Кирпичный 59400 40000 40000 16000 2970 9900 168270
Железобетонный 77000 40000 40000 16000 2970 9900 185870

Итак: наш дом создаст нагрузку на фундамент почти 91 000 кг ( 91 тонн)

 

Расчет площади фундамента и его веса

Произведем расчет для нашего примера в трех вариантах – глубоко заглубленный ленточный, мелкозаглубленный ленточный и столбчатый фундамент.

Чтобы определить нагрузку на грунт и понять, выдержит ли этот грунт такое здание, нужно к весу дома прибавить вес фундамента.

Под железобетонный и кирпичный дом вероятнее всего придется закладывать ленточный глубоко заглубленный фундамент, т.е. на глубину ниже глубины промерзания. Примем ее 1,7 м, и добавим еще 40 см над уровнем земли, итоговая высота ленты фундамента составит 2,1 м. Общая длина такой ленты составит 44 м (36 м периметр и 8 м под внутренней стеной), ее общий объем при ширине 40 см – 44 м х 0,4 м х 2,1 м = 36,96 м3, при плотности железобетона 2400 кг/м3, вес фундамента составит 88 704 кг. Опорная площадь такого фундамента составит 4400 см х 40 см = 176 000 см2. Для малозаглубленного расчет такой же, только высоту возьмем в половину меньше. А значит вес фундамента будет 44 352 кг. Под каркасный дом или дом из бруса должно хватать столбчатого фундамента. Пусть столбики будут размером 40 см х 40 см и высотой 2,1 м и заложены на глубину 1,7 м. Опорная площадь такого столбика составит 40 см х 40 см = 1600 см2. Объем такого столбика будет 0,336 м3, а вес – 806 кг. Общая длина всех стен составляет 44 м, если ставить столбики через 1,5 м, то их понадобится 30 штук. В этом случае общий вес столбчатого фундамента составит 806 кг х 30 = 24180 кг, а общая опорная площадь – 1600 см2 х 30 = 48000 см2 Итак, для каждого дома рассчитан вес, выбран фундамент, посчитана опорная площадь и вес фундамента. Чтобы рассчитать общую нагрузку на грунт, нужно общий вес здания разделить на опорную площадь.

Дом Вес дома,
кг
Вес фундамента,
кг
Общий вес,
кг
Площадь,
см2
Нагрузка на
грунт,кг/см2
Каркасный 79870 24180 104050 48000 2,17
Брус, бревно 90870 24180 115050 48000 2,40
Кирпичный 168270 88704 256974 176000 1,46
Железобетонный 185870 88704 274574 176000 1,56

Любой сухой грунт (хоть глинистый, хоть песчаный) имеет несущую способность от 2 кг/см2 и более. Именно на эту цифру и стоит равняться при расчете фундамента. В нашем случае нагрузка от кирпичного и железобетонного домов на массивном ленточном фундаменте остается в пределах 2 кг/см2 с большим запасом. Нагрузка от каркасного дома на столбчатом фундаменте превышает 2 кг/см2. Если нагрузка на грунт получается слишком большой и есть сомнения по поводу того, что грунт ее выдержит, нужно изменить параметры фундамента для увеличения опорной площади. В случае с ленточным – это увеличение ширины ленты, в случае со столбчатым – увеличение диаметра столба или увеличение количества столбов или подошвы столба . Разумеется, при этом изменится и вес фундамента, поэтому расчет его веса и нагрузки на грунт нужно будет повторить.

После выбора типа фундамента и его характеристик можно провести расчет количества бетона на него и рассчитать расход арматуры для армирования этого фундамента

А теперь посмотрим: чем ответит на нашу нагрузку грунт.

 

 

2. Расчет сопротивления грунта и глубины заложения фундамента.

Какие данные нам понабятся :

  • глубина промерзания для нашего района;
  • состав грунта, его вид;
  • глубина нахождения грунтовых вод.

Итак:

А. Глубина промерзания.

Глубина промерзания в большей степени определяется климатическими условиями данного региона и соответствует наибольшей величине промерзания влажного глинистого грунта без снегового покрова в период наиболее низких возможных температур. В пределах Европейской и Сибирской части России граница промерзания меняется в широком диапазоне

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания по городам России и ближнего зарубежья:

  • 70 см - Краснодар, Калининград, Львов.
  • 90 см - Ростов-на-Дону, Астрахань, Киев, Минск, Рига.
  • 100 см - Таллинн, Харьков, Вильнюс.
  • 120 см - Великие Луки, Волгоград, Курск, Псков, Смоленск.
  • 140 см - Воронеж, Тверь, Санкт-Петербург, Москва, Новгород.
  • 150 см - Вологда,Нижний Новгород, Кострома, Пенза, Саратов.
  • 170 см - Ижевск, Казань, Котлас, Самара, Вятка, Ульяновск, Ярославль,Иваново.
  • 180 см - Уфа, Караганда, Актюбинск.
  • 190 см - Екатеринбург, Челябинск, Сыктывкар, Пермь.
  • 210 см - Тобольск, Кустанай, Барнаул.
  • 220 см - Омск, Новосибирск.

Это следует учитывать

  • при постоянном проживании грунт под домом зимой прогревается и расчет¬ную глубину промерзания можно уменьшить на 15-20%;
  • для мелких и пылеватых песков и супесей значение глубины промерзания следу¬ет увеличить в 1,2 раза.

Разумеется, реальная глубина промерзания несколько меньше, чем расчетная. Но на то она и расчетная, чтобы избежать возможных разрушений дома при самых неудачных стечениях обстоятельств, предложенных погодой.

Б. Как самостоятельно определить уровень грунтовых вод и состав грунта.

Определить уровень грунтовых вод достаточно просто: необходимо выкопать на строительном участке (на котором будет стоять будущий дом) шурф - колодец. Размер колодца приблизительно 1 метр на 1 метр и глубиной около 2,5 -3 м.

Шурф-колодец необходимо защитить от стока в него поверхностных вод и осадков. Наиболее достоверную информацию об уровне грунтовых вод, вы сможете получить осенью или весной, когда уровень грунтовых вод самый высокий.

Чтобы уменьшить затраты на выкапывание шурфа, его можно выкопать к примеру в том месте где будет подвал ( погреб ).

Если зимой грунтовая вода находится ниже уровня промерзания грунта больше чем на 2 м, то для многих грунтов (мелкие и пылеватые пески, твердые глинистые грунты) глубина заложения фундамента рассчитывается без учета уровня промерзания грунта.

Другими словами - уровень грунтовых вод находится далеко от уровня промерзания грунта (более чем на 2 м), соответственно грунт относительно сухой и пучиниться не будет. Это значительно удешевит строительство фундамента!

А если грунтовая вода находиться близко к уровню промерзания грунта (до 2 м), то грунт (глинистые грунты, пески мелкие и пылеватые) насыщен водой и при морозе будет пучиниться. Поэтому когда грунтовая вода близко, грунт влажный. Фундамент необходимо закладывать с учетом промерзания грунта, то есть подошва фундамента должна находиться не выше (лучше чуть - чуть ниже) уровня промерзания грунта.

Или по такой методике:

Таблица. На какую глубину необходимо закладывать фундамент.

№ п/п Несущие грунты в пределах
глубины промерзания
Расстояние от глубины промерзания
грунта до уровня грунтовых вод
Глубина заложения подошвы
фундаментов для возведения
одноэтажных и двухэтажных здании
1 Скальные и полускальные грунты Не имеет значения Не имеет значения, не зависит от глубины промерзания грунта
2 Крупные и средние пески, пески
гравелистые,крупнообломочные грунты
Не имеет значения Не зависит от глубины промерзания грунта, но не меньше 0,5 м
3 Пылеватые и мелкие пески, глины (влажные при замерзании становятся пучинистыми грунтами), суглинки, супеси Более чем на 2 м Не зависит от глубины промерзания грунта, но не меньше 0,5 м
Менее чем на 2 м Не мене 3/4 глубины промерзания грунта, но не меньше 0,7 м
Уровень грунтовых вод выше уровня промерзания грунта Не менее глубины промерзания грунта

Благодаря шурф-колодцу вы узнаете не только уровень грунтовых вод, но и еще состав грунта.

Чаще всего верхний слой - это плодородный слой, его обычно снимают, так как он не равномерно просаживается из-за гниения органических остатков (растения, корни) и дом может лопнуть. Плодородный слой легко узнать, так как он более темный. Толщиной плодородный слой от 100 до 1000 мм и более.

Под плодородным верхним слоем находится естественный подстилающий грунт. Этот грунт несущий и воспринимает нагрузку от подошвы фундамента и вышестоящего здания.

 

    В. Исследование состава грунта.

    1. Разложите образец грунта на бумаге и просушите его. Удалите из образца грунта камни, консервные банки и другой мусор, корни. Размельчите куски и комья грунта.
    2. Опрыскайте образец грунта водой.
    3. Возьмите высокую стеклянную банку и наполните ее на 1/4 грунтом из образца.
    4. Залейте банку на 3/4 (с учетом грунта) водой.
    5. Добавьте 1 чайную ложку посудомоя (не мыла и не шампуня!).
    6. Плотно закройте банку крышкой и поработайте немного как бармен с шейкером - потрясите банку в течение 10 минут. Это необходимо для разделения образца грунта на минеральные состовляющие.
    7. Поставьте банку туда, где ее никто не тронет в течение 2-3 дней.
    8. Часстицы грунта будут оседать в банке и распределяться в соотвествии с размером. Через 1 минуту после постановки банки отметьте маркером уровень осевшего песка.
    9. Через 2 часа отметьте на банке уровень ила.
    10. Когда вода в банке станет прозрачной - отметьте уровень слоя глины. Обычно этот процесс заниает до 3 дней, но если вода продолжает оставаться мутной - оставьте пробу грунта на неделю.
    11. Измерьте толщину каждого слоя осевшего грунта. Запишите: Толщина слоя песка ____ см Толщина слоя ила ____ см Толщина слоя глины ____ см Общая толщина осадка ____ см
    12. Высчитайте процентное соотношение каждого вида осадка: [Глина, см] / общая толщина, см] = ___ % глины в грунте [Ил, см] / общая толщина, см] = ___ % ила в грунте [Песок, см] / общая толщина, см] = ___ % песка в грунте.
    13. Состав грунта
    14. Вычислив %-е содержание основных минеральных и органических компонентов грунта, по нижеприведенной Пирамиде Грунтов определите тип грунта в пробе по процентному соотношению основных компонентов.

    Пирамида

Более упрощенно можно определить состав грунта по методике которая приведена на странице Виды грунтов

Еще признаки для определения типа грунта:

  • При растворении образца грунта в воде частицы песка быстро оседают на дно, обычно меньше чем за минуту. Ил оседает медленнее – от 10 до 60 минут. Глина остается в виде суспензии в течение нескольких часов. Наблюдая за осаждением растворенного образца грунта, можно сделать ориентировочное суждение о его составе.
  • Непластичный песок не формирует колбаски при раскатывании образца грунта ладонью по гладкой поверхности. Ил скатывается в колбаски, но они непрочные и разламываются при высыхании. Глина формирует прочные колбаски при раскатывании, которые долго сохнут и становятся твердыми по высыхании.
  • Высохшие песок и ил легко крошатся по высыхании образца. Глина образует твердые образцы по высыхании.
  • При похлопывании по образцу ила на поверхности быстро выступает вода. На образцах глинистых почв вода при похлопывании выступает медленно, в зависимости от степени пластичности грунта.

Минимальная глубина заложения классического ленточного заглубленного фундамента или свайного фундамента.

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента в сухих грунтах (мелкие и крупные пески, твердые глины) - 0,7 м

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента во влажных грунтах (мелкие и пылеватые пески, пластичные глинистые грунты, лессовидные суглинки просадочные) - 1,2 м.

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента для дома, который имеет подвал. Подошву фундамента закладывают ниже уровня пола в подвале минимум на - 0,4 м.

Минимальная глубина заложения мелкозаглубленного фундамента.

Минимальная глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента определяется глубиной промерзания грунта, степенью пучинистости грунта и высотой грунтовых вод. Чем больше в грунте воды ближе к поверхности (уровню планировки) и чем больше глубина промерзания грунта, тем сильнее будут силы пучения, воздействующие на мелкозаглубленный фундамент снизу, по касательной и сбоку. Эти силы будут выталкивать мелкозаглубленных фундамент к поверхности и будут сдавливать фундамент. Чтобы снизить степень воздействия этих сил ленточных фундамент придется заглублять. Кроме заглубления на силы морозного пучения можно влиять утеплением грунта, устройством несъемной утепленной опалубки фундамента, полной или частичной заменой грунта, его уплотнением, водоотведением и дренированием.

По строительным нормам Великобритании минимальная глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента на всех типах непучинистых и малопучинстых грунтов (кроме скального и глинистого) равняется 45 см (The Building Regulations 2010, A1/2, 2E4 - Британские строительные нормы, 2010 год, A1/2, 2E4). На скальном грунте, при физической невозможности заглубления, ленточный фундамент может быть устроен прямо на поверхности без заглубления. Минимальная глубина закладки мелкозаглубленного ленточного фундамента на глинистых (и других пучинистых) грунтах по Британским нормам составляет 75 см (оптимальная глубина заложения 90-100 см). В случае чрезмерной мягкости, возможной подвижности (пески, супеси, водонасыщенные грунты ) и малой несущей способности поверхностных слоев почвы, глубина заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента может быть увеличена до глубин достижения грунтов с хорошими несущими способностями и стабильными характеристиками. Максимальная разумная и экономически оправданная глубина заложения ленточного фундамента – 2,5 метра.

Глубину заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если фундамент опираются на пески с подтвержденным отсутствием пучинистости. Другой возможностью отступить от привязки глубины заложения ленточного фундамента к глубине промерзания грунта являются " специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов". (Пункт 2.29 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»). То есть горизонтальное утепление грунта и вертикальное утепление мелкозаглубленного ленточного фундамента. Ориентиром из отечественных норм глубин заложения мелкозаглубленного фундамента может служить нижеследующая таблица:

Таблица. Рекомендуемые минимальные глубины заложения ленточных фундаментов СНиП II-Б.1-62

Расчетна глубина промерзания условно непучинистого грунта Расчетная глубина промерзания слабопучинистого грунта твердой и полутвердой консистенции Глубина заложения фундамента
до 2 м до 1 м 0,5 м
до 3 м до 1,5 м 0,75 м
Более 3 м от 1,5 до 2,5 м 1 м
от 2,5 до 3,5 м 1,5 м

Наличие высоко стоящих грунтовых вод может внести свои коррективы в глубину заложения ленточного фундамента. При высоком уровне грунтовых вод вполне возможно, что мелкозаглубленный ленточный фундамент придется превращать в глубокозаглубленный ленточный фундамент. Для ориентира следует руководствоваться требованиями п. 2.30 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений». Мы приводим ниже таблицу с требованиями к глубине заложения фундамента:

Если грунт на вашем участке пучинистый и грунтовые воды стоят высоко, то самое время подумать о прменении другого типа фунадмента: свайно-ростверкового фундамента (свайный фундамент с несущими балками). Такой фундамент не боится ни морозного пучения, ни высокого уровня грунтовых вод.

Итак с глубиной заложения определились. Теперь определив состав грунта из нижеприведенных таблиц находим нашу величину сопротивления грунта

Расчетные сопротивления (R0) крупнообломочных грунтов, кг/см2

Крупнообломочные грунты
R0
Галечниковые (щебенистые) с заполнителем :
песчаным
пылевато-глинистым

6
 4
Гравийные (дресвяные) с заполнителем :
песчаным
пылевато-глинистым

5
 3,5

Расчетные сопротивления (R0) песчаных грунтов, кг/см2

Песчаные грунты
R0
Крупные ( фракция до 5 мм )
5
Средней крупности ( 1- 2 мм)
4
Мелкие ( 0,14 - 1 мм )
маловлажные
влажные и насыщенные водой

3
 2
Пылеватые ( 0,05 - 0,14 мм )
маловлажные
влажные
насыщенные водой

2,5
1,5
1

Расчетные сопротивления (R0) пылевато-глинистых грунтов, кг/см2

Пылевато-глинистые грунты
Коэффициент
пористости, е
R0 при различных
показателях текучести грунта
IL = 0
IL = 1
Супесь
0,5
0,7
3
2,5
3
2
Суглинок
0,5
0,7
1,0
3
2,5
2
2,5
1,8
1
Глина
0,5
0,6
0,8
1,1
6
5
3
2,5
4
3
2
1

   При проведении геологических изысканий непосредственно застройщиком может возникнуть вопрос: в чем различие между пылевато-глинистыми грунтами и чем отличается супесь от суглинка ? Проводят простой тест :
 небольшую порцию грунта обильно смачивают водой, затем из полученной массы между ладоней рук скатывают жгут и загибают в кольцо. Кольцо из супеси рассыпается на мелкие фрагменты, из суглинка на 2 - 3 части, из глины - кольцо остается целым.
Для определения коэффициента пористости :
 из тестируемого грунта вырезают кубик размером 10 х 10 х 10 см и взвешивают. таким образом узнают объемную массу грунта в естественном состоянии. Затем этот грунт измельчают и уплотняют. Таким образом удаляют из кубика воздушные поры. У полученной массы измеряют объем, т.е. находят объемную массу грунта без пор . Коэффициент пористости определяется по формуле: e=1 - y0/y ; y = G/V0 ; y = G/V1,
где y, y0 - объемный вес грунта в уплотненном и естественном состояниях; G - вес  единицы объема грунта; V0, V1 - объем грунта в естественном и уплотненном состояниях.
При вырезании кубика из грунта он может рассыпаться . Ничего страшного - объем известен и нужен только вес. Объем грунта без пор можно определить мерным стаканом.

   Показатель текучести определить более сложно, но есть такой критерий:
при нулевой текучести лопата в глинку почти не входит, при текучести 1 глина прилипает к лопате намертво.
   Определение других видов грунтов, приведенных в таблицах. не составляет особого труда. Если возникают сомнения в определении вида грунта, нужно принимать значение расчетного сопротивления грунта сжатию в сторону уменьшения, т.е. перестраховаться и сделать подошву фундамента несколько шире, чем нужно.
При встрече на участке строительства биогенных (торфяников и пр.) засоленных, набухающих либо просто непонятных грунтов необходимо преостановить строительство и пригласить специалистов.
Грунт считается упругопластическим материалом. Под действием нагрузки, не превышающей определенного значения, он способен сжиматься и расправляться после ее снятия. Расчет фундамента на такую нагрузку называется расчетом по несущей способности грунта. При увеличении нагрузки происходит необратимое смятие грунта. расчет в таком случае называется расчетом по деформациям. этот расчет позволяет выполнять более узкие, а следовательно, более экономичные фундаменты, и помогут вам его сделать только специалисты.

Расчетные сопротивления (R0) насыпных грунтов, кг/см2

Характеристика насыпи
Пески крупные,
средней крупности
и мелкие, шлаки
Пески пылеватые,
супеси, суглинки,
глины, золы
Насыпи, планомерно возведенные
с уплотнением
2
1,5
Отвалы грунтов и отходов про- изводства:
           с уплотнением
           без уплотнения


2
1,5


1,5
1
Свалки грунтов и отходов про- изводства:
           с уплотнением
           без уплотнения


1,2
1


1
0,8

Таблица применяется, если содержание в насыпи органических веществ не превышает 10%. Для неслежавшихся отвалов и свалок грунта значение R0 принимается с учетом коэффициента 0,8.    Для того, чтобы дом устойчиво стоял на основании грунта, давление от его веса не должно превышать расчетного сопротивления грунта. Например, фундамент на суглинке, имеющем расчетное сопротивление 2,5 кг/см2, не должен давить на грунт с большей силой. в противном случае произойдет необратимое смятие грунта и, как следствие. осадка дома.
   Фунаменты, передающие нагрузки намного меньше, чем расчетное сопротивление грунта, - экономически невыгодные, так как нецелесообразное утолщение фундамента приводит к перерасходу материалов и утяжелению фундамента. Фундамент должен быть ни узок, ни широк.

III. Окончательный расчет и выбор типа фундамента.

Для нашего примера примем следующие характеристики грунта:

  • Регион Московская область;
  • Глубина промерзания 1,4 м ( заложим фундамент на 1,7 м и высотой выше грунта 0,4 м.)
  • Уровень грунтовых вод 2 м
  • Вид грунта – суглинок с коэффициентом пористости – 0,7 и показателем текучести -1. Соответственно расчетное сопротивление грунта R0=1,8 кг/см2

Для нашего примера подходит три варианта фундаментов:

  1. Ленточный заглубленный
  2. Мелкозаглубленный ленточный ( при условии утепления грунта )
  3. Столбчатый

Произведем расчеты.

Мы знаем ( приняли раньше ) что вес нашего дома без фундамента составляет 90870 кг

Вес дома и фундамента для трех типов фундаментов составит:

  1. С заглубленным фундаментом – 179574 кг ( суммарная высота ленты вместе с цокольной частью 2,1 м). Площадь опоры 176000 см2
  2. С мелкозаглубленным фундаментом - 135222 кг ( суммарная высота 1,05 м соответственно и вес в 2 раза меньше). Площадь опоры 176000 см2
  3. Со столбчатым фундаментом – 115050 кг ( количество столбов 30 с площадью основания 0,16 м2 каждый или 48000 см2). Площадь опоры 48000 см2

Расчитываем нагрузку на грунт

  1. Для заглубленного фундамента – 1,02 кг/см2
  2. Для мелкозаглубленного фундамент - 0,76 кг/см2
  3. Для столбчатого фундамента- 2,4 кг/см2

Из расчетов видим что ленточные фундаменты подходят с большим запасом по нагрузке. а для столбчатого фундамента нужно пересчитывать площадь подошвы. Для этого вычислим суммарную площадь подошвы: общий вес делим на сопротивление грунта которое у нас на участке – 115050 : 1, 8=63917 см2 . Заодно уменьшим количество столбов до 24 штук. Итого площадь подошвы под один столб получается 63917:24=2663,19 см2 . Или если подошва квадратная то ее сторона должна быть 52 см. Другими словами под каждый столб делается подошва 52 х 52 см. ( Для сравнения, если взять совсем плохой грунт, к примеру, глину с пористостью 1,1 и текучестью 1, соответственно, расчетное сопротивление 1,0 кг/см2 , то чтобы поставить столбчатый фундамент на 24 столбах нужна подошва под каждый столб размером 70 х 70 см ).

Все три вида фундамента полностью отвечают безопасному строительству дома на нашем грунте.

Теперь сделаем экономические расчеты.

IV. Во что нам это выльется ?

а. Ленточный заглубленный фундамент.

 

  1. Количество бетона – 2,1 х 0,4 х 44 = 37 м3
  2. Количество арматуры – 4 пояса продольной арматуры диаметром 12 мм – 44 х 2 х 4 =352 м , 44 х 2 = 88 прутка вертикальной арматуры длиной по 2 м и диаметром 8 мм - 176 м плюс поперечная арматура 4 х 0,3 м х 44 = 52 м. Всего 228 м

б. Ленточный малозаглубленный фундамент.

  1. Количество бетона – 18 м3
  2. Количество арматуры – 2 пояса продольной диаметром 12 мм – 176 м, 44 х2=88 вертикальной высотой по 1 м и диаметром 8 мм – 88 м плюс поперечная арматура 2 х 0,3 х 44 = 26 м. Всего 114 м
  3. Плюс утеплитель грунта. Пятно грунта под застройку возьмем больше в каждую сторону на 1,5 м. Значит пятно застройки под утеплитель имеет размеры 13 х 11 м ( площадь утепления 143 м2 ). В качестве утеплителя возьмем экструзионный пенполистирол с размерами листа 1200 х 600 х 50 мм ( объем 0,036 м3, площадь 0,72 м2). Значит нам нужно 143 : 0,72 = 199 листов или 199 х 0,036 = 7,164 м3

в. Столбчатый фундамент

  1. Количество бетона – 24 х 0,27 х 2,1= 13,6 м3 плюс бетонирование ростверка 44 – (0,4 х 24)=34,4 длина ростверка и умножим на ширину и высоту 34,4х0,4х0,4=5,5 м. Всего бетона 19,1 м3
  2. Количество арматуры – с учетом ростверка столько же сколько и на малозаглубленный ленточный фундамент ленточный фундамент плюс 24х 4 = 96 м арматуры диаметром 12 мм. плюс подошвы – 24 х (3+3)х 0,5 = 72 м. Всего арматуры диаметром 12 мм – 344 м и диаметром 8 мм – 114 м

Столбчатый фундамент с ростверком

.Столбчатый фундамент с ростверком

Цены сегодняшнего дня в долларах США такие :

  • 1 м3 бетона – 100$
  • 1 м – арматуры диаметром 12 мм - 0,58 $
  • 1 м - арматуры диаметром 8 мм - 0,28 $
  • 1 м3 – пенополистирола- 100 $

В расчетах мы не учитывали стоимость песчаной подсыпки и стоимость опалубки, которую можно изготовить из подручного материала

Умножив цену на количество вычисляем стоимость каждого вида фундамента.

  1. Ленточный фундамент глубокого заложения . Бетон – 37 х 100 = 3700 $ ; арматура 12 мм – 352 х 0,58 = 204,16 $; арматура 8 мм – 228 х 0,28 = 63,84 $; ИТОГО – 3968 $
  2. Мелкозаглубленный ленточный фундамент. Бетон- 18 х 100 = 1800 $; арматура 12 мм – 176 х 0,58 = 102,08 $; арматура 8 мм – 114 х 0,28 = 31,92 $; утеплитель – 7,164 х 100 = 716,4 $ ИТОГО – 2650,4 $
  3. Столбчатый фундамент. > Бетон – 19,1 х 100 = 1910 $ ; арматура 12 мм – 344 х 0,58 = 199,52 $; арматура 8 мм – 114 х 0,28 = 31,92 $; ИТОГО – 2141,44 $

Стоимость столбчатого фундамента можно уменьшить за счет самостоятельного приготовления бетона – в 2 раза по бетону, уменьшения ширины ростверка в 1,5 раза. Другими словами стоимость столбчатого фундамента под наш дом может быть в пределах 1100-1300 $

Вход на сайт

...
Яндекс цитирования

Авторское право © 2014. Все Права Защищены