Расчет монолитного железобетонного фундамента
Расчет монолитного железобетонного фундамента

Расчет монолитного железобетонного фундамента

Расчет монолитного железобетонного фундамента

Методика определения вида земляных работ для устройства фундамента. Вычисление длины котлована по низу при центральной привязке крайних несущих конструкций. Подсчет числа захваток при бетонировании. Предварительный выбор емкости ковша экскаватора.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 18.04.2015
Размер файла 806,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.

Подобные документы

Определение вида земляных работ для устройства фундамента, подсчет объемов опалубочных и арматурных работ. Определение числа захваток при бетонировании. Выбор машин и механизмов для земляных и монтажных работ. Калькуляция трудозатрат и машинного времени.

курсовая работа [576,3 K], добавлен 09.02.2017

Определение вида земляных работ для устройства фундамента. Расчет объемов ручных, механизированных, опалубковых, арматурных и бетонных работ. Анализ числа захваток при бетонировании. Выбор машин для земляных работ. Разработка графика производства работ.

курсовая работа [63,5 K], добавлен 30.05.2019

Разработка технологической карты на производство работ по устройству котлована и возведению железобетонного фундамента. Выбор методов и формирование комплектов машин для производства земляных работ. Определение состава процессов по устройству фундамента.

курсовая работа [170,0 K], добавлен 20.08.2011

Проектирование производства земляных работ. Определение состава процессов и исходных данных. Подсчет объемов земляных работ. Организация и технология земляных работ. Выбор ведущей машины для отрывки котлована. Расчет эксплуатационной производительности.

курсовая работа [183,1 K], добавлен 13.11.2008

Выбор и обоснование методов производства работ по строительству монолитного железобетонного фундамента. Выбор основных машин и механизмов. Подсчет объемов работ. Составление калькуляции трудовых затрат. Составление ведомости потребностей в материалах.

курсовая работа [721,7 K], добавлен 16.06.2015

Определение объемов и выбор способов производства земляных работ. Калькуляция трудовых затрат. Технология возведения и разработка графика производства земляных работ и устройства монолитных фундаментов. Расчет параметров режима выдерживания бетона.

курсовая работа [2,4 M], добавлен 18.04.2015

Оценка инженерно-геологических условий площадки. Выбор типа и конструкции фундамента. Выбор и обоснование свайного фундамента, его структура и компоненты. Подсчет объемов работ и расчет стоимости устройства одного фундамента под различные колонны.

Источник

Монолитный фундамент

Толщина железобетонной плиты составляет, как правило, 20-40 см. Возможно применение как монолитной плиты, возводимой на месте проведения работ, так и сборного железобетона например: дорожных плит. В этом случае поверх плит выполняется выравнивающая стяжка из цементного раствора или обычного бетона. Безусловно, монолитный плитный фундамент имеет большую пространственную жесткость и более надежен и долговечен в эксплуатации нежели сборный из плит. При этом бетонирование плитного фундамента на месте может обойтись дешевле чем покупка, доставка и монтаж краном дорожных плит. Тем более, что их все равно придётся "накрывать" цементной стяжкой из раствора.

Содержание работы

Монолитный фундамент. Определение. Преимущества. Применение.
Исходные данные.
Подготовительные работы.
Механизмы и машины.
Процесс выполнения монолитной плиты.
Литература.

Файлы: 1 файл

Курсовая по фундаментам..doc

    1. Монолитный фундамент. Определение. Преимущества. Применение.
    2. Исходные данные.
    3. Подготовительные работы.
    4. Механизмы и машины.
    5. Процесс выполнения монолитной плиты.
    6. Литература.

1. Монолитный фундамент. Определение. Преимущества. Применение.

Плитный или монолитный фундамент относится к классу незаглубленных или мелкозаглубленных фундаментов. Он представляет собой железобетонную плиту, уложенную на слой хорошо утрамбованного щебня или песка, толщиной 10 — 30 см, под которым находится выровненный материковый грунт (не копанная, не рыхленная земля)

Толщина железобетонной плиты составляет, как правило, 20-40 см. Возможно применение как монолитной плиты, возводимой на месте проведения работ, так и сборного железобетона например: дорожных плит. В этом случае поверх плит выполняется выравнивающая стяжка из цементного раствора или обычного бетона. Безусловно, монолитный плитный фундамент имеет большую пространственную жесткость и более надежен и долговечен в эксплуатации нежели сборный из плит. При этом бетонирование плитного фундамента на месте может обойтись дешевле чем покупка, доставка и монтаж краном дорожных плит. Тем более, что их все равно придётся "накрывать" цементной стяжкой из раствора.

Монолитный фундамент — это сплошная железобетонная конструкция, представляющая собой плиту, служащую основанием для строящегося дома и несущую на себе все нагрузки от строения. Кроме того, строительство монолитного фундамента позволяет предотвратить перекосы стен дома и их смещение и служит прокладкой между грунтом и зданием, защищающей от воздействия воды и температур. Строители, и владельцы загородных домов очень уважительно относятся к монолитным фундаментам, поскольку они абсолютно неуязвимы для внешних факторов. Строительство монолитного фундамента предполагает создание цельной однородной бесшовной конструкции, которая изнутри укрепляется арматурной сеткой. В этой конструкции нет никаких слабых мест – отсутствие швов защищает фундамент от разрушения, а железный каркас увеличивает его жесткость и равномерно распределяет нагрузку. Благодаря технологии строительства монолитного фундамента возводить дома можно практически на любых грунтах, от неустойчивости которых фундамент оберегается именно монолитностью плиты. Опыт сооружения таких фундаментов обобщен в Санитарных нормах и правилах, которым необходимо следовать при строительстве плитного фундамента. Рассмотрим процесс сооружения таких фундаментов на примере строительства фундамента коттеджа или просто загородного дома. Как видно уже из названия, монолитный или плитный фундамент – это большая сплошная пита, закладываемая под всю площадь коттеджа. Значительные размеры и равномерность нагрузок позволяет тяжелым конструкциям дома быть устойчивыми даже на слабых неустойчивых грунтах – если почва начинает двигаться под домом, то вместе с ней будет смещаться весь монолитный фундамент целиком, а не отдельные его части. За это монолитный фундамент получил очередное «прозвище» — «плавающий». К тому же серьезная масса фундамента делает его смещение возможным лишь в исключительных случаях – такую махину сдвинуть с места непросто даже природе. Монолитный фундамент по глубине усадки бывает глубоко- и мелкозаглубленным. Если строится большой дом, то для большей устойчивости дома необходимо устанавливать фундамент как можно глубже, а вот строительство мелкозаглубленных фундаментов характерно для небольших домов или коттеджей. Важное значение при выборе вида фундамента имеют тип грунта и уровень грунтовых вод: если грунт слабый, а воды располагаются высоко, то предпочтительнее установить глубоко заглубленный фундамент, а вот на твердых грунтах при низких водах достаточно и мелко заглубленного. Строительство плитного фундамента для коттеджа целесообразно в тех случаях, когда предполагается, что общие нагрузки сверху – от массы дома, по бокам – от движения почвы, и снизу – от грунтовых вод будут весьма существенными. Чтобы успешно противостоять этим нагрузкам, фундамент должен иметь толщину не менее 10 см, при этом желательно, чтобы фундамент был как можно толще – хотя бы 10 см под поверхностью земли и 30 см – над ней. Площадь фундамента зависит от площади самого дома, но чем больше площадь монолитной плиты, тем меньше нагрузка на грунт, а, значит, и выше устойчивость сооружения. Монолитная плита должна представлять собой единое целое с опалубкой, которую нужно тщательно вычистить, смочить водой и жестко зафиксировать болтами, домкратами и выравнивающими балками. Основанием такого фундамента является подушка из песка и гравия, покрытая гидроизоляцией, которая защищает фундамент от воздействия грунтовых вод. На эту подушку и устанавливается каркас из арматуры, заливаемый бетоном. Для обеспечения максимальной прочности конструкции в строительстве монолитного фундамента используется ребристая арматура диаметром от 12 до 16 мм – ее сцепление с бетоном будет оптимальным. Арматурные сетки необходимо устанавливать жестко связанными между собой ярусами. Арматуры и бетона используется очень много, так как площадь такого фундамента больше, чем у других фундаментов, в том числе и железобетонных. Поэтому цена строительства фундамента под коттедж будет заметно выше – фактически монолитный фундамент является самым дорогим. Плита фундамента обычно имеет с верхней стороны гладкую поверхность, служащую заодно и полом для подвала или цокольного этажа, а с нижней стороны – ребристую. После заливки бетона ему необходимо дать время выстояться и набрать прочность, далее можно демонтировать опалубку. Разумеется, строительство плитного фундамента под коттедж или загородный дом обходится не очень дешево, зато можно быть уверенным, что строение будет стоять долго и в приличном состоянии.

Преимущества монолитного фундамента.

Благодаря своей площади и пространственному армированию, такой фундамент позволяет снизить давление на грунт до 0,1 кг/см2, а также воспринимать знакопеременные нагрузки, которые возникают при различных подвижках грунта. Ввиду того, что такой сплошной железобетонный фундамент располагается под всем зданием, его возведение наиболее оправдано в случае строительства сравнительно небольших объектов.

Основными преимуществами монолитных фундаментов можно назвать:

      • простота и невысокая стоимость изготовления монолитной плиты (возможность проведения бетонирования без использования дорогостоящего бетононасоса, прямо с выгружных лотков автобетоносмесителей). При должном контроле со стороны заказчика всю работу можно выполнить при помощи малоквалифицированных строителей. Главное показывать — как вязать, куда лить и где вибрировать.
      • высокая несущая способность благодаря большой площади опирания на грунт. Достаточно сказать, что лифтовая 63 метровая колонна Останкинской башни стоит на монолитной фундаментной плите толщиной всего 1 метр.
      • гарантированная целостность стен здания обеспечивается общей платформой, не подверженной локальной деформации. Монолитная плита фундамента представляет собой жесткую негнущуюся площадку, на которой стоят стены и колонны. Зимой вся конструкция поднимается и опускается равномерно, без выпучивания и провалов в отдельных местах.
      • фундамент и черновой пол в одном флаконе — тоже экономически выгодное решение. Не требуются жб плиты перекрытия цокольного этажа. Монолитная фундаментная плита сама выполняет роль перекрытия.
      • возможность устройства монолитного плитного фундамента на сложных грунтах в виду того, что отсутствует необходимость копать "глубоко и много". То есть, такая конструкция позволяет до минимума сократить трудоемкие земляные работы в зонах глубокого промерзания грунтов, в условиях высоких грунтовых вод и т.д.

      В каких случаях целесообразно возводить монолитный фундамент.

      Если сравнивать плитный фундамент с ленточным или свайным, то первый целесообразно применять:

          • на сложных грунтах
          • для домов без подвалов, а так же если не предусматривается возведение высокого цоколя
          • в в сооружениях где основанием пола служит сам фундамент. В этом случае под плитой фундамента выполняется надежная гидро- и теплоизоляция.

          Морозоустойчивые плитные фундаменты представляют собой хорошую альтернативу иным фундаментам (даже свайным) в зонах глубокого промерзания грунтов и получили широкое развитие в скандинавских странах. Развязка плиты с холодной землей достигается за счет применения теплоизоляции. В этом случае железобетонная плита фундамента в буквальном смысле лежит на "матрасе" из теплоизоляционного материала.

          Если раньше для этой цели применялся пенопласт высокой плотности, то сегодня вместо него стали использовать более продвинутый материал — экструдированный пенополистирол. В России наибольшей популярностью пользуется отечественный пенополистирол Пеноплекс. Из импортных у нас наиболее известны Basf и Ursa. Это более современный и практичный вариант утеплителя. Экструдированный пенополистирол не гниет, обладает высокой прочностью, он долговечен. Основное применение этого материала — наружное утепление полов и стен подвалов и изготовление теплоизоляционной подушки для плитных фундаментов. Своеобразный ковер из пенополистирола и гидроизоляции выстилается на песчаной подушке (или бетонной подготовке), и прямо на нем производится бетонирование монолитной плиты.

          В последнее время плитный фундамент стали применять в частном строительстве и при возведении домов, имеющих подвал или полуподвал. В этом случае отпадает необходимость создания пола для такого подвального или полуподвального помещения. Его заменяет фундамент.

          Выбор стройматериалов для плитных фундаментов

          Отдельно хотелось бы упомянуть и про подбор материалов для изготовления плитных фундаментов. Утеплители мы упомянули выше, а вот про выбор бетона для фундамента что-то пропустили.

          Основные параметра бетона, который можно было бы порекомендовать для бетонирования монолитной плиты фундамента:

            • класс прочности или марка бетона — В22,5 (М-300) и выше.
            • коэффициент водонепроницаемости — W8 и выше
            • морозостойкость F200 и выше
            • подвижность вполне достаточно П-3

            В случае высоких грунтовых вод может быть целесообразным применение сульфатостойкого бетона, если конечно таковой можно приобрести в ваших краях.

            Арматура для фундамента используется самая обычная. Выбор класса арматуры зависит лишь от способа её скрепления в каркас. Если предполагается классическая вязка проволокой, можно применить арматуру любого класса. Если вы планируется варить каркасы электросваркой, стоит приобрести арматурную сталь класса а500с и ей подобную: с литерой С после цифры, обозначающей класс прочности (предел текучести). Это специальные виды арматурной стали, предназначенные для сваривания. Диаметр стержней — от 12 мм и выше.

            Гидроизоляционные материалы для защиты монолитной фундаментной плиты можно выбрать любые. Речь идет о так называемой рулонной гидроизоляции. Желательно выбирать битумно-полимерные материалы. Имеется достаточно широкий спектр отечественно рулонной гидроизоляции: от стандартных марок навроде Техноэласт до специализированных материалов типа Техноэластмост, применяемых в сооружении тоннелей, аэродромов и т.д. Главное отличие этих материалов — качественный состав. Используются многокомпонентные битумно-полимерные составы мастик, не разрушающиеся при морозе, не таящие при жаре и т.д. Чего не скажешь об обычных гидростеклоизолах, сделанные из обычного строительного битума.

            Возведение фундамента – это самый важный и ответственный этап строительства дома.

            По определению фундаменты предназначены для передачи нагрузки от расположенных выше частей здания на грунт основания. Основанием в свою очередь называют массив грунта, расположенный под фундаментами и воспринимающий нагрузку от всего здания. Грунты подразделяют на скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые и органогенные.

            Значение фундамента в общей структуре здания трудно переоценить. Надежность, долговечность дома и безопасность проживания в нем во многом зависят от качественного и профессионального проектирования фундаментов, а затем возведения его квалифицированными и добросовестными строителями. При этом хотелось бы подчеркнуть, что выбор фундаментов должен быть обоснован не только технически, но и экономически. Конструкции фундаментов бывают различных типов: столбчатые, ленточные (монолитные или сборные), плитные и свайные. Выбор типа фундамента зависит от конструктивной системы здания, величины передаваемой нагрузки и несущей способности грунта основания.

            Монолитные железобетонные фундаменты на 20 — 25% дороже, чем чем выполненные из сборных элементов, что вызвано затратами на арматуру и опалубку, а также несколько большей трудоемкостью. Однако дополнительные расходы полностью оправдывают себя в дальнейшем при эксплуатации здания. Сама технология возведения монолитных фундаментов позволяет создать надежную гидроизоляцию. Помимо этого, водонепроницаемость бетона можно повысить путем внесения в его состав специальных добавок. Между тем, особого внимания в домах с ленточными фундаментами, даже монолитными требует устройство пола подвала. Как правило, делается бетонная подготовка толщиной около 100 мм по щебеночной подготовке. Примыкание пола к стенам должно быть герметичным. Фундаменты в виде сплошной монолитной плиты применяют при высоком уровне грунтовых вод, особенно при напорном, а также неравномерно сжимаемом слабом грунте основания. Следует отметить, что геологические условия, вызывающие необходимость устройства плитного фундамента, складываются довольно часто. Практически повсеместно залегают неоднородные глинистые грунты, отличающиеся пестротой и состава и различной плотностью даже в пределах небольшой площади. Для деревянных домов с подвалом (бревенчатых, брусовых или каркасно-панельных) используются фундаментные панели, толщина которых составляет всего 260 мм. Бетон, из которого изготавливаются эти конструкции, содержат специальные добавки, повышающие надежность гидроизоляции. Технологией производства предусматривается закладка утеплителя в ячейки, образованные ребрами жесткости, поэтому дополнительной теплоизоляции стен подвала не требуется. В фундаментных панелях устраиваются оконные и дверные проемы, отверстия для ввода коммуникаций и крепления обвязочного бруса перекрытия подвала. Такие панели могут быть использованы для домов с конфигурацией любой сложности.

            В первую очередь необходимо выполнить нулевой цикл. К работам по нулевому циклу относятся: разбивка и рытье траншей и котлованов для устройства фундаментов; транспортировка грунта; прокладка трубопроводов и кабельной сети; обратная засыпка грунта; устройство насыпи с уплотнением.

            Песчаные грунты состоят из жестких частиц, имеющих форму зерен. По крупности различают гравиевые, крупные, средние, мелкие и пылеватые пески. Величина осадки, а следовательно, и допускаемое давление на песок зависит от крупности, плотности, содержания глинистых частиц и насыщенности пор водой. Плотные равномерно залегающие пески крупной или средней крупности, не подверженные размыванию водой, являются хорошим практически не подверженные пучению основанием.

            Состав грунта: верхний слой растительный, после него на 3,5 м пески. Поэтому откос 1:1, угол 45 градусов.

            Прежде чем приступить к работам по подготовке основания должны быть точно обозначены границы участка, подведены подъездные пути, желательно из дорожных плит, и устроена площадка для разворота транспортных средств и строительной техники. Кустарник и деревья должны быть вырублены в соответствии с генпланом. Затем необходимо произвести посадку дома, то есть произвести разбивку плана в натуре. По внешнему периоду на расстоянии полутора метров от края будущего котлована устанавливают так называемую обноску из столбиков, соединенных по верху досками. На обноску натягивают шнур, обозначающий оси. При выполнении разбивочных работ желательно присутствие заказчика. Рабочая проектная документация должна включать план котлована, в котором указывается крутизна откосов, определенная расчетом.

            Перед разработкой котлована производится геодезическая разбивка, устанавливаются временные электрические столбы освещения, проводится временный трубопровод водоснабжения. После чего приступают к снятию растительного слоя, который в случае, если его планируют в дальнейшем использовать для озеленения и благоустройства участка, хранится в отдалении от подъездных путей и складирования материалов. Для обратной засыпки растительный слой не годится.

            При разработке котлована постоянно ведется геодезический контроль. Это делается, прежде всего, для того чтобы исключить возможность перекопки, которая приводит к увеличению глубины заложения. Более того, котлован отрывают на 10 – 15 см меньше, чем заложено в проекте. Перед возведением фундаментов. Дно котлована зачищается вручную. Рытье котлована производится непосредственно перед возведением фундамента. Перерывы между двумя этими этапами строительства недопустимы. Если котлован долго остается открытым, то его дно разжижается атмосферными осадками, а стенки обрушаются. Фундамент должен опираться на грунт в его природном нетронутом залегании, на так называемый материк, структуру и физико-механические свойства необходимо сохранить. Иногда слой относительно рыхлого грунта, залегающего непосредственно под фундаментами, заменяют более плотным и, следовательно, менее сжимаемым. Это делается с целью уменьшения садки фундамента. В этом случае, как правило, устраиваются подушки из крупно- или среднезернистого песка с практически полным отсутствием глинистых примесей. Засыпанный и разровненный песок уплотняется трамбованием. Однако следует особо отметить, что толшина подушки должна быть определена расчетом.

            Источник

            

            Расчет и конструирование фундамента

            Курсовой проект разработан в соответствии с заданием и представляет собой расчёт и конструирование фундамента. Проект состоит из пояснительной записки и графической части. Графическая часть разработана на 1-м листе А1.Проект включает подбор для заданного гражданского здания ленточный фундамент мелкого заложения и свайный фундамент, выбор наиболее экономичного варианта фундамента и подбор для него арматурного каркаса. Целью курсового проекта является закрепление и углубление теоретических знаний, полученных при изучении дисциплины «Основания и фундаменты».

            И сходные данные.

            Высота этажа – 2,9 м;

            Количество этажей – 5;

            Разрез – 1-1, скважина – 1;

            Уровень грунтовых вод – по разрезу;

            Район строительства – г. Тамбов;

            Пролёт здания – L=6м;

            Шаг колон – В=12м.

            Временная нагрузка – q = 3 кН/м 2

            Рис. 1 Схема здания

            I . Выбор слоя грунта для возведения фундамента.

            Строительная площадка №7:

            Вид грунта: Мощность:

            1. Культурный слой 0,4

            2. Песок серовато-желтый, пылеватый, средней пластичности, насыщенный 3,2

            3. Глина коричневато-серая, пластичная 3,4

            4. Суглинок серый пластичный 8,0

            Рис. 2 Геологический разрез

            Геологический разрез показывает: рельеф участка спокойный с абсолютными отметками у скважин 110,4 м, расстояние между скважинами 47,4 м.

            Формулы для расчёта физических характеристик:

            Механические характеристики взяты из СНиП 2.02.01-83* прил. 1 и 3.

            Коэффициенты надежности по грунту (X=X/g g ):

            в расчетах оснований по деформациям g g = 1;

            в расчетах оснований по несущей способности:

            для удельного сцепления g g (с) = 1,5;

            для угла внутреннего трения

            песчаных грунтов g g ( j ) = 1,1;

            1 слой – песок пылеватый влажный, средней плотности, мощностью 3,2 м — пригоден в качестве естественного основания;

            2 слой – песок средней крупности, насыщенный влагой, средней плотности, мощностью 3,2 м;

            3 слой – глина тугопластичная, насыщенная влагой мощностью 3,4 м;

            4 слой – суглинок тугопластичный,мощность 8,0 м, насыщен водой — в качестве естественного основания не пригоден;

            5 слой суглинок мягкопластичный, насыщенный влагой — в качестве естественного основания не пригоден.

            Оценка инженерно геологических условий строительства.

            Песок серовато-желтый, пылеватый, средней пластичности,насыщенный

            Песок серовато-желтый, пылеватый, средней пластичности,насыщенный

            Глина коричневая серая, пластичная

            Суглинок серый пластичный

            Суглинок серый пластичный

            II . Расчёт и проектирование фундаментов мелкого заложения.

            1. Сбор нагрузок на фундамент .

            где w 0 — нормативное значение ветрового давления;

            k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;

            с – аэродинамический коэффициент.

            Для II зоны (г. Тамбов) =0,3 кПа [1, п.6.]

            Для типа местности B, при z=20,7 м, принимаю k=0,85, [1, п.6.5, табл. 6]

            С наветренной стороны =1,4·0,3·0,85·0,81=0,2856 кПа

            Снеговая нагрузка s=s 0 μ

            По заданию город строительства – Тамбов, он находится в III зоне и s 0 =1,8 кПа. Полная s 0 =2,0 кПа. Пониженная s 0 =0,7 кПа.

            Грузовая площадь для ленточного фундамента 3 м 2 , площадь для колонны 72 м

            Нормативные и расчетные нагрузки, действующие на ленточный фундамент под стеной.

            Нормативная, N II , кН

            Расчётная, N I , кН

            стропильные балки, а.ц.п.,обрешетка

            От чердачного перекрытия:

            а) от защитного слоя(γ=18кН/м 3 )

            От 4 междуэтажных перекрытий

            а)пол паркетный 1∙0,4∙3∙4=4,8

            б)ж/б панель 1∙2,3∙3∙4=27,6

            б)утеплитель(γ=8кН/м 3 ) 1∙0,1∙8∙17,1∙1

            Всего постоянная нагрузка:

            От временной нагрузки на чердачное перекрытие (длительное)=0,7∙0,95∙3

            От временной нагрузки на междуэтажные перекрытия

            а)с ψ=1 длительная с пониж. =0,5 1∙0,7∙3∙0,9∙4

            б)кратковрем. с полным=1∙2,0∙3∙1,3∙0,95∙4

            4) от перегородок на 4 этажа(длит)=0,95∙0,5∙3∙4

            Нормативные и расчетные нагрузки, действующие на фундамент под колонну.

            Нормативная, N II , кН

            Расчётная, N I , кН

            стропильные балки, а.ц.п.,обрешетка

            От чердачного перекрытия:

            а) от защитного слоя(γ=18кН/м 3 )

            От 4 междуэтажных перекрытий

            а)пол паркетный 1∙0,4∙72∙4=115,2

            б)ж/б панель 1∙2,3∙72∙4=662,4

            От колонны 0,4∙0,6∙25∙17,4=104,4

            Всего постоянная нагрузка:

            снеговая(длительная с пон.зн.)

            кратковременная с полным зн.=1,8∙72∙0,9

            От временной нагрузки на чердачное перекрытие (длительное)=0,7∙0,95∙72

            От временной нагрузки на междуэтажные перекрытия

            а)с ψ=0,679 длительная с пониж.

            б)кратковрем. с полным=0,679∙2,0∙72∙1,3∙0,95∙4

            4) от перегородок на 4 этажа(длит)=0,95∙0,5∙72∙4

            5) по заданию от временной (длит.)=3∙0,95∙36

            2. Определение усилий, действующих на фундамент.

            По СНиП 2.01.07-85* Коэффициент основного сочетания принимается: для длительных нагрузок -0,95, для кратковременных — 0,9, для остальных — 1,0.

            Определение усилий, действующих на обрезе фундамента

            Суммарное значение вертикальной нагрузки

            Ветровая от стен

            Суммарное значение горизонтальной нагрузки

            Момент от стены

            (е = 0,5/2-0,15 = 0,1 м)

            Момент от ветровой нагрузки (е=Н/2+d=17,4/2+1,7=10,4м)

            Суммарное значение момента (

            3. Определение глубины заложения фундамента .

            Грунт основания – песок средней крупности. Температура воздуха в помещении +18°С. Нормативная глубина промерзания для суглинка м (г. Тамбов). Коэффициент учитывающий влияние теплового режима (сооружение без подвала).

            Расчетная глубина промерзания:

            м – грунт может испытывать морозное пучение и глубина заложения подошвы должна быть не менее 1,55 м.

            Глубина заложения зависит от глубины промерзания, уровня грунтовых вод (расстояние до УГВ >0,5м), конструктивных особенностей, размеров фундамента и геологии.

            Из конструктивных соображений глубина заложения: м.

            Высота фундамента: H=0,5+0,6+0,6+0,3=2,0 м.

            4. Определение размеров подошвы ленточного фундамента.

            Грунт основания – песок пылеватый средней плотности, имеет характеристики:

            Нагрузки на фундамент по 2-ой гр. пред. сост.: N II =234.92 кН.

            где кН/м — удельный вес фундамента с грунтом, d = 1,7 м – глубина заложения от уровня планировки.

            Расчетное сопротивление грунта:

            Где γ с1 =1,25; γ с2 =1 (1, табл.3); k=1,1, т.к. с и φ были определены по прил.3 (1);

            M γ =1,15; M q =5,59; M c =7,95 (1, табл.4); k z =1, т.к. b II =4 кПа — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента; b 1 =2,025 м;

            Необходимо уточнить размеры подошвы:

            Принимаем типовой фундамент 1×1,18×0,3м,

            Проверка давления под подошвой.

            Проверка краевого давления: кПа

            Условие не выполняется, размеры фундамента подобраны неверно. Принимаем фундамент 2,0×1,18×0,3м.

            Уточняется значение R: (b = 2 м)

            проверка краевого давления: кПа

            Условие выполняется, размеры фундамента подобраны верно. Принимаем фундамент ФЛ 20-12 ( 2,0×1,18×0,3м.)

            5. Проверка прочности слабого подстилающего слоя.

            Поскольку ниже песка средней крупности, на который опирается подошва фундамента, залегают менее прочные слои, необходима проверка подстилающего слоя .(R ок =280,72>R 3 =225)

            Определим напряжения от собственного веса грунта и дополнительные напряжения на кровле проверяемого слоя.

            σ zgz + σ zpz ≤ R z

            где σ zgz – природное давление на кровлю слабого слоя

            σ zpz – дополнительное давление на кровлю слабого слоя от нагрузки на фундамент

            Определим напряжения от собственного веса грунта и дополнительные напряжения на кровле проверяемого слоя:

            σ zgz = 30,685 + 8,4·19,95 = 198,265 кПа;

            р 0 = р – σ zg 0 = 151,46 – 30,685 = 120,775 кПа,

            где σ zg 0 = 18,05·1,7 =30,685 кПа;

            По табл.1 прил.1 [2], для ξ=2z/b=2·0.7/2=0,848 и η=l/b=1180/2000=0,59, α=0,850

            σ zp =0,850·120,775 = 102,658,6 кПа

            b z =N II /σ zp = 234,92/102,658=2,29 м

            Расчетное сопротивление подстилающего слоя:

            Где γ с1 =1,1; γ с2 =1 (1, табл.3); k=1,1, т.к. с и φ были определены по прил. 3 (1);

            φ II =19 => Mγ=0,47; M q =2,88; M c =5,48 (1, табл.4); k z =1, т.к. B II =25

            σ zgz + σ zpz = 198,265+120,775=319,04

            Расчёт осадки фундамента.

            Вертикальные напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы:

            Дополнительное давление на основание под подошвой:

            Для нахождения глубины сжимаемой зоны определим σ zg и σ zр по оси фундамента. Разбиваем каждый слой фундамента на элементарные слои: 1 слой – 0,7;0,4;0,4 и 0,4 м, 2 слой – на 6 элементарных слоев по 0,5 м и 0,4, 3 слой – на 4 элементарных слоя по 0,8 м. Расчет сводим в таблицу.

            Напряжения определяются до границы сжимаемой зоны, в пределах которой выполняется условие:

            В данном случае условие выполняется при глубине 8,6 м, т. е. глубина сжимаемой зоны составляет 8,6 м:

            Полная осадка фундамента:

            Эпюры напряжений приведены на рис. 7.

            Коэффициент Пуассона для грунтов в пределах сжимаемой зоны

            Модуль деформации МПа

            А i = s zp , i ·h i

            К m =1, т.к. b ; => К е =0,5 (прил. 2, табл.5, 1)

            Проверка влияния соседнего фундамента.

            Проверка выполнения условия: ,

            Фактическое расстояние L f =12м (шаг колонн)

            По графикам L g =350 м. Расчет по I группе предельных состояний. Расчёт на сдвиг.

            , следовательно, сдвиг глубинный

            Необходимо соблюдение условия:

            F u — сила предельного сопротивления основания;

            g с — коэффициент условий работы, принимаемый для песков пылеватых, а также пылевато-глинистых грунтов в стабилизированном состоянии g с = 0,9

            g n -коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2; 1,15 и 1,10 соответственно для зданий и сооружений I, II и III классов. (g n =1,15)

            где и — приведенные ширина и длина фундамента, причем символом b обозначена сторона фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания;

            b’=b-2e b =2-2·59,215/306,1855=1,6132 м

            N y =9,1305, N q =14,5315, N c =25,43 — безразмерные коэффициенты несущей способности (φ I =27,27º; δ=0,05938 º),

            и — расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м 3 (тс/м 3 ), находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента;

            С I =2,67 кПа – расчетное значение удельного сцепления грунта;

            d=1,7 – глубина заложения фундамента;

            xg, x q , x c =1– коэффициенты формы фундамента, определяемые для ленточных фундаментов;

            l и b — соответственно длина и ширина подошвы фундамента, принимаемые в случае внецентренного приложения равнодействующей нагрузки равными приведенным значениям

            N u =1,6132∙1∙(9,1305∙1∙2∙19+14,5315∙1∙18,05∙1,7+25,43∙1∙2,67)=1388,57 кН

            Условие выполнено, следовательно, сдвиг не произойдёт.

            10. Расчёт на прерывистость.

            — ширина типового фундамента;

            — расчетная ширина подошвы;

            L 1 =81,69м.; L 2 =16м – длина стен

            Основание позволяет применить прерывистый фундамент

            Определяем площадь ленточного фундамента, подлежащего замене на прерывистый:

            Определяем значения коэффициентов . По графику = 1, 145, по таблице .

            Суммарная площадь плит в прерывистом фундаменте:

            Площадь типовой плиты:

            Расстояние между плитами:

            Среднее давление по подошве плит:

            Зазор между плитами: c 1 =0,5м.для стены L 1 =81,69м; c 1 =0,42м.для стены .; L 2 =16м

            III . Расчёт и проектирование свайного фундамента.

            Определение глубины заложения ростверка свайного фундамента.

            Глубина заложения ростверка определяется аналогично фундаменту мелкого заложения.

            Принимается 1,8 м от уровня планировки.

            Для свайного фундамента применяю квадратные висячие сваи, длиной 18 м и сечением 400×400мм. Способ погружения – ударный. Выбираем стандартную железобетонную сваю СН18 – 40 (ГОСТ 19804.1-79*), длина острия – 0,25 м. Низ сваи будет располагаться на глубине 19,1 м от поверхности планировки. Должна производиться срубка голов свай, высота срубки 0,6 м.

            Высота ступени ростверка – 600 мм

            Определение несущей способности сваи.

            Определение несущей способности по I г.п.с.

            R = 1082 кПа [табл. 1, 4]

            А = 0,4×0,4 = 0,16 м 2

            h 1 = 1,8 м – f 1 = 47,5 (z = 2,7 м)

            h 2 = 1,5 м – f 2 = 29 (z = 5,25 м)

            h 3 = 1,9 м – f 3 = 32 (z = 6,95 м)

            h 4 = 2,0 м – f 4 = 9 (z = 8 м)

            h 5 = 2,0 м – f 5 = 9 (z = 10 м)

            h 6 = 2,0 м – f 5 = 9 (z = 12 м)

            h 7 = 2,0 м – f 5 = 8 (z = 14 м)

            h 8 = 2,0 м – f 5 = 8 (z = 16 м)

            h 9 = 2,0 м – f 5 = 8 (z = 18 м)

            h 10 = 0,1 м – f 5 = 8 (z = 18,05 м)

            Предварительно G p = 0,1N I = 0,1∙306,1855 = 30,61855 кН

            Расстояние между сваями .

            b р =a(m р -1)+d+0,2=1,5(2-1)+0,4+0,2=2,096м. – принимаем b р =2,4м.

            У точняем n=2/1,5=1,33м.

            t min > d·0,3+0,05 = 0,17 м, а Уточнение нагрузок действующих на сваи.

            Вес ростверка =V р ·γ 25 =2,4 1 0,6 25=36(кН)

            Вес грунта =0,2·1,2·19= 4,56 кН,

            Расчёт по II г.п.с.

            Проверка давления по подошве условного фундамента.

            Так как J L >06, то а / / = 0,6 м.

            Давление по подошве:

            G c = 7280·1,33 = 9704,24 кН

            b y = 2+ 2·0,6 =3,2 м

            G гр = 3,2·1·19,1·19.2 = 1173,504 кН

            Где γ с1 =1,1; γ с2 =1 (1, табл.3); k=1,1, т.к. с и φ были определены по прил.3 (1);

            Источник

            Расчет фундаментной плиты

            Расчет фундаментной плиты является достаточно сложным, поскольку выполняется в 3D постановке с учетом совместной работы дома и основания. Фундаментная плита является одним из наиболее распространенных фундаментов в индивидуальном жилищном строительстве (далее ИЖС). В данной статье рассмотрены основные аспекты расчета, проектирования и строительства фундаментной плиты для ИЖС.

            Фундаментная плита. Термины и определения

            Фундаментная плита (raft foundation) — это фундамент в виде сплошной бетонной или железобетонной плиты, который передает нагрузки на основание от всего сооружения.

            Суть работы и особенности фундаментной плиты

            Рассмотрим работу фундаментной плиты под нагрузкой. Основная нагрузка на фундаментные плиты передается через несущие стены и колонны. На рисунке 2 показана деформированная схема системы «фундаментная плита – грунтовое основание» (для наглядности деформации увеличены во много раз и показаны в сечении). Как видно из рисунка 2, под стенами осадки плиты имеют максимальные значения, а между стенами осадки значительно меньше, поэтому формируется выгиб в противоположенную сторону.

            Суть работы фундаментной плиты заключается в том, что в совестную работу с основанием включается не только та часть фундамента, на которую непосредственно действуют нагрузки, но относительно свободная от нагрузок часть фундамента. Таким образом, действующие на фундамент нагрузки «размазываются» по всей площади фундаментной плиты, вследствие этого появляются следующие преимущества относительно ленточного и столбчатого фундаментов:

            • значительно снижается удельная нагрузка на грунт;
            • значительно повышаются запасы по несущей способности основания;
            • значительно снижаются осадки основания и их неравномерность.

            Исходя из особенностей работы фундаментной плиты, вытекают особенности армирования. Между несущими стенами или колоннами, как правило, рабочее армирование требуется в верхней зоне плиты, а под ними – рабочее армирование требуется в нижней зоне.

            Изополя армирования фундаментной плиты в верхней зоне по оси Х

            Изополя армирования фундаментной плиты в нижней зоне по оси Y

            Область применения фундаментных плит

            Фундаментные плиты целесообразно использовать:

            • при возможности резкого ухудшения деформационно-прочностных характеристик грунтов основания (например, вследствие изменения гидрогеологических условий);
            • на площадках, сложенных слабыми грунтами или грунтами с модулем деформации менее 10 МПа;
            • при наличии пучинистых грунтов и значительной чувствительности зданий к неравномерным деформациям;
            • при строительстве на просадочных грунтах;
            • при строительстве на органоминеральных и органических грунтах.

            Иными словами, фундаментную плиту нужно применять в сложных инженерно-геологических условиях строительства. Если грунтовые условия достаточно хорошие, то дешевле применить ленточный фундамент с полами по грунту.

            В частном строительстве фундаменты делают как правило малозаглубленными или вообще незаглубленными. Исходя из этого, фундаментная плита является предпочтительным вариантом, поскольку в отличие от ленточного фундамента, несущая способность основания будет гарантировано обеспечена даже на слабых грунтах.

            Основные типы фундаментных плит для ИЖС

            На участке строительства во многих случаях имеется перепад высот. Чтобы с одной стороны нивелировать этот перепад, а с другой – обеспечить требуемую высоту цоколя, разработаны различные варианты фундаментной плиты. На рисунках 5-11 показаны наиболее распространенные варианты фундаментных плит (подготовка под фундаменты условно не показана).

            1. Незаглубленная или малозаглубленная фундаментная плита на участке без перепада.

            2. Малозаглубленная фундаментная плита со встроенной подпорной стенкой на участке с перепадом

            3. Малозаглубленная фундаментная плита ребрами вниз

            4. Малозаглубленная фундаментная плита ребрами вверх

            5. Заглубленная фундаментная плита (подземный этаж)

            6. Фундаментная плита с ребрами или без на насыпи

            7. Фундаментная плита на насыпном основании плюс подпорные стенки

            Подробно о том, какие бывают подпорные стены, и как выполняется их расчет, написано здесь.

            Расчет фундаментной плиты

            Фундаментные плиты являются достаточно сложными конструкциями с точки зрения расчета. Дело в том, что простого способа выполнить их расчет не существует. В отличие от ленточного фундамента, фундаментную плиту можно рассчитать только с применением численных методов.

            Расчет фундаментной плиты включает следующие основные пункты:

            1. расчет грунтового основания по несущей способности;
            2. расчет грунтового основания по деформациям;
            3. расчет железобетонных конструкций по первой и второй группам предельных состояний с подбором толщины и армирования;
            4. расчет фундаментной подушки;
            5. расчет теплоизоляции основания и фундамента; , если фундаментная плита расположена вблизи склона(откоса).

            Наиболее корректный расчет фундаментной плиты предполагает рассмотрение совместной работы сооружения и основания. Такой расчет требует моделирования как минимум первого этажа, а в идеале – несущих конструкций всех этажей. Чем точнее моделируются условия работы фундаментной плиты, тем больше точность и достоверность расчетов, и тем экономичнее фундамент. Ниже рассмотрим пример расчета фундаментной плиты в пространственной 3D постановке с учетом совместной работы дома с основанием.

            Моделируется фундаментная плита и несущие конструкции первого этажа.

            Моделируются несущие конструкции второго этажа.

            Расчетная модель разбивается на конечные элементы, задаются нагрузки.

            Создается трехмерная модель грунтового основания.

            Осуществляется привязка модели дома к модели основания.

            На рисунке 12 показана модель основания в разрезе.

            В результате расчета методом конечных элементов определяются усилия, подбирается толщина и армирование фундаментной плиты в соответствии с требованиями СП 63.13330.2018.

            Толщину фундаментной плиты рекомендуется назначить из условия восприятия поперечных сил бетоном плиты, без поперечного армирования.

            В результате расчета фундаментной плиты по материалу должны быть определены:

            • толщина фундаментной плиты;
            • требуемые характеристики бетона;
            • требуемые характеристики арматуры;
            • расположение слоев арматуры;
            • требуемое рабочее армирование (диаметр и шаг арматуры).

            Подготовка под фундаментные плиты

            Состав и объем подготовки под фундаментные плиты сильно разнится в зависимости от условий строительства.

            Практически всегда нужно предусматривать бетонную подготовку толщиной 5-10 см из бетона В7,5. В большинстве случаев классическую бетонную подготовку можно заменить профилированной мембраной PLANTER.

            Поскольку фундаментные плиты в ИЖС незаглубленные или малозаглубленные, а грунты основания во многих случаях пучинистые, то рекомендуется:

            • во-первых, выполнить подушку расчетной толщины из непучинистого грунта (песок гравелистый, крупный или средней крупности и др);
            • во-вторых, в фундаментной подушке предусмотреть дренажную систему;
            • в-третьих, выполнить теплоизоляцию основания и фундамента в соответствии с СТО 36554501-012-2008.

            Пример 1. Подготовка под фундаментную плиту на просадочных грунтах

            Пример 2. Подготовка под фундаментную плиту на пучинистых грунтах

            Пример 3. Подготовка под фундаментную плиту на насыпных грунтах (непригодных для использования) при высоком уровне подземных вод

            В проектах фундаментных плит, если имеется фундаментная подушка, необходимо закладывать контроль качества уплотнения грунтов на каждом квадратном метре. Для этой цели можно использовать динамический плотномер Д-51. Фундаментные подушки необходимо проектировать и устраивать в соответствии с требованиями СП 45.13330.2017.

            Пример 4. Подготовка под фундаментную плиту на слабых глинистых грунтах

            Помимо бетонной подготовки, в ряде случаев требуется щебеночная подготовка толщиной 10-20 см. Чаще всего используется щебень фракции 20-40 и 5-20 мм (фракция щебня уменьшается по мере приближения к бетонной подготовке).

            Конструирование фундаментной плиты (КЖ)

            Конструирование фундаментной плиты выполняется в соответствии с требованиями СП 63.13330.2018.

            Защитный слой бетона при наличии бетонной подготовки должен быть не менее 40 мм, а при отсутствии подготовки – не менее 70 мм.

            Армирование фундаментных плит производится в двух зонах: нижней и верхней. Каждая зона должна иметь рабочую арматуру в двух направлениях.

            Армировать фундаментные плиты одной сеткой (совершенно не важно, где она будет расположена) категорически нельзя.

            Фундаментные плиты чаще всего армируют отдельными стержнями, значительно реже – готовыми сетками.

            Арматурные стержни стыкуются внахлёст. Стыки арматуры внахлестку следует располагать вразбежку. При этом площадь рабочей арматуры, стыкуемой в одном сечении, не должна превышать для периодического профиля — 50%.

            Существует два основных подхода к армированию фундаментных плит:

            • первый подход, экономный и сложный в исполнении, предполагает установку нижней и верхней арматуры, соответствующей минимальному проценту армирования, по всей площади плиты, а на участках, где действующие усилия превышают усилия, воспринимаемые этой арматурой, — установку дополнительной арматуры, совместно с вышеуказанной арматурой воспринимающей действующие на этих участках усилия;
            • второй подход, дорогой и простой в исполнении, предполагает установку нижней и верхней арматуры одинаковой по всей площади в соответствии с максимальными значениями усилий.

            В проекте необходимо использовать тот подход к армированию, который смогут правильно реализовать подрядчики заказчика.

            На концевых участках фундаментных плит следует устанавливать поперечную арматуру в виде П-образных хомутов, расположенных по краю плиты, обеспечивающих восприятие крутящих моментов у края плиты и необходимую анкеровку концевых участков продольной арматуры.

            Толщина фундаментной плиты в ИЖС, как правило, не должна быть менее 25 см.

            Шаг стержней продольной арматуры рекомендуется назначать не более 200 мм.

            В чертежах КЖ обязательно нужно указать, каким образом будет обеспечиваться проектное положение арматуры. Как правило, проектное положение нижней арматуры обеспечивается при помощи пластиковых фиксаторов, а верхней арматуры – при помощи фиксаторов типа «Лягушка». Размеры «лягушек» подрядчик должен уточнять по месту, в зависимости от способа установки.

            В проектах фундаментных плит всегда нужно закладывать гидроизоляцию подошвы и торцов.

            По итогам конструирования фундаментной плиты выдаются следующие рабочие чертежи:

            • опалубочный план фундаментной плиты с разрезами;
            • схема армирования фундаментной плиты;
            • спецификация материалов.

            Чертежи следует оформлять в соответствии с требованиями ГОСТ 21.501-2018.

            Источник

            Порядок действий и формула для расчета монолитной плиты фундамента

            В основе строительства любого фундамента заложено исследование участка и подробное проектирование конструктивных элементов.

            Ниже представлены основные правила расчета фундамента типа «монолитная плита», которые пригодятся частным застройщикам, решившим заложить силовую конструкцию под дом своими руками, а также детали вычисления с помощью программы SCAD.

            Содержание

            Как рассчитать плитное основание под дом?

            Расчет плиты фундамента сводится к определению толщины монолита. Чтобы получить искомое значение, нужно выполнять ряд последовательных действий:

            1. Определить тип грунта под будущим зданием.
            2. Посчитать суммарные нагрузки от сооружения, с учетом веса снежного пласта на крыше и приблизительного веса людей.
            3. Рассчитать удельное давление конструкции на грунт.
            4. Найти оптимальный объем и определить потребность в количестве бетона.
            5. Округлить полученное значение до числа, кратного 50 мм. Сравнить полученные характеристики со справочной информацией (разбег не должен быть больше 25%).
            6. Выбрать марку бетона.
            7. Проверить условие сохранения устойчивости плиты на опрокидывание.

            Все расчеты основаны на грамотном определении типа грунта и суммировании всех нагрузок. Чтобы не ошибиться в геологическом анализе, работу можно доверить узконаправленным специалистам. Расчет нагрузок и проверку на опрокидывание ведут проектировщики, но можно доверить задачу компьютерным программам или самостоятельно выполнить ряд расчетов.

            Изучение характеристик грунта

            Размер плитного фундамента напрямую связан с несущей способностью грунта относительно давления, которое по проекту будет оказывать на него сооружение. Специалистами изучены и занесены в справочники значения оптимального удельного давления на грунт, поэтому застройщик самостоятельно должен рассчитать толщину плиты и сравнить с оптимальной характеристикой.

            Несущая способность почвы, в свою очередь, зависит от ее химического состава, насыщенности влагой, механических свойств и т.д. Для грамотной оценки участка всегда целесообразнее привлекать специалистов в этом направлении.

            Как рассчитать толщину?

            Правила расчета железобетонных фундаментов регламентированы действующими стандартами СНиП 52-01-2003 и СП 52-103-2007. Расчет ведут, зная все конструктивные особенности проектного сооружения, тип грунта, климатические условия в регионе и т.д.

            Вычисление плитного основания по несущей способности

            Зная тип грунта на участке, инженеру не составит труда найти справочную информацию о его оптимальном значении давления.

            Например, для пластичных грунтов и супесей этот параметр будет равным 0,5 кгс/см²; суглинков и плотных песков – 0,35 кгс/см²; твердой глины и пылеватых песков средней фракции – 0,25 кгс/см².

            Удельное давление конструкции на грунт рассчитывается методом деления суммарных нагрузок на опорную площадь основания.

            Зная, какой нагрузки не хватает для удовлетворения оптимальных условий, рассчитывают необходимую массу раствора, умножая разницу на площадь основания, переведенную в квадратные сантиметры. Далее, зная площадь и массу плиты, находят высоту монолита по классическим формулам.

            Сбор нагрузок

            Чтобы собрать все нагрузки, нужно знать:

            • параметры дома;
            • количество и толщину стен;
            • плотность строительных материалов;
            • количество пролетов;
            • тип крыши;
            • среднее количество выпадающего снега в регионе;
            • характер эксплуатации сооружения.

            Последовательность операций:

            • расчет площади всех стен без оконных и дверных проемов;
            • определение площади перекрытий без лестничного проема, а также кровли;
            • расчет массы стен, перекрытий, крыши;
            • определение эксплуатационной нагрузки (вес людей и оборудования – приблизительно 150 кг/м 2 площади первого и каждого межэтажного перекрытия);
            • определение массы снежного покрова на квадратный метр кровельного перекрытия (справочная информация).

            Полученные массы суммируют и прибавляют к ним запас прочности, равный 15–20%.

            Проверка на опрокидывание

            Завершающий этап, который позволяет инженеру удостовериться в том, что «плавающая» плита сохранит устойчивость в процессе эксплуатации под действием сил со стороны сейсмической активности и сезонных подвижек грунта.

            Проверяют соблюдение условия:

            • M_u – момент сил опрокидывания к оси мелкозаглубленного основания;
            • M_z – момент сдерживающих сил относительно указанной оси;
            • y_c – коэффициент условий работы для различных типов грунта (скальные породы – y_c=0,9, не скальные – y_c=0,8 );
            • y_n – коэффициент надежности, равный 1,1 на стадии эксплуатации и единице – на этапе строительства фундамента.

            Пример получения данных с помощью SCAD

            SCAD – интегрированная система проектирования различных конструкций, которая, в том числе, подходит для фундамента «монолитная плита».

            Ресурс работает совместно с различными проектно-аналитическими программами по типу:

            • КРИСТАЛЛ;
            • КУСТ;
            • МОНОЛИТ и т.д.

            Чтобы грамотно рассчитать плиту в компьютерной программе, нужно пройти курсы и иметь опыт работы в данном направлении.

            Что нужно, чтобы рассчитать плиту в SCAD:

            • задать габариты площадки строительства;
            • ввести параметры осей координат;
            • ввести контуры существующих зданий;
            • задать сведения об уровне грунтовых вод;
            • ввести информацию о грунтах;
            • ввести внешний контур фундаментной плиты;
            • добавить проектную нагрузку.

            С помощью программы можно прогнозировать просадку фундамента по методу Федоровского В.Г. и Безволева С.Г. Как правило, расчеты ведутся по формулам, а для и записи необходимо соблюдать определенные правила.

            будет записана следующим образом:

            Программа также позволяет преобразовывать данные, заданные в различных единицах измерения:

            Программой SCAD пользуются узкопрофильные специалисты, а частные попытки самостоятельных вычислений могут привести к грубым ошибкам и нарушению технологии закладки силовой конструкции типа «монолитная плита».

            Глубина залегания

            Согласно СНиП 23-01-99, глубина заложения зависит от:

            1. климатических условий в регионе;
            2. конструкционных особенностей сооружения;
            3. глубины грунтовых вод,
            4. типа почвы под подошвой и т.д.

            Таким образом, глубина котлована рассчитывается индивидуально.

            Если следовать рекомендациям практикующих строителей, под фундамент в северных регионах нужно рыть котлован ни ниже 0,8–1 м поверхности земли. В теплых и умеренных климатических условиях для плитного основания достаточно 0,3–0,4 м глубины. На стабильных грунтах глубина закладки силовой конструкции может быть минимальной и составлять всего 0,2 м.

            Что еще можно рассчитать, имея значение толщины?

            Некоторые частные застройщики следуют общепринятым рекомендациям по выбору толщины плиты и не проводят самостоятельные расчеты. Такой способ приемлем в индивидуальном домостроении, если собственник сам берет на себя ответственность за надежность возводимой конструкции.

            Таким образом, зная толщину монолита, можно узнать:

            • потребность в растворе;
            • выбрать шаг армирования и толщину арматуры;
            • посчитать количество металлопроката для вязания армирующего каркаса.

            Необходимый объем бетонного раствора

            Объем бетона находят по обратной формуле:

            Объем=Площадь сечения основания ×высоту плиты.

            При этом нужно учитывать свойства бетона и условия его затвердевания. На практике делают запас в размере 20% от расчетного параметра.

            Шаг армирования и толщина прута

            Схему армирования выбирают по действующим правилам СП 63.13330.2018. Если толщина плиты не превышает 0,15 м, то армирование ведут в один слой. В противном случае армирующий каркас состоит из двух поясов, расположенных по отношению друг к другу на таком расстоянии, чтобы вокруг металлической конструкции оставался защитный слой бетона толщиной не менее 4 см.

            Шаг между прутками будет от 20 до 40 см в зависимости от типа проектного сооружения:

            • 20 см – для фундамента под каркасные и деревянные дома;
            • 30 см – для фундамента под здания из кирпича и других тяжелых строительных материалов.

            Под несущими стенами и в местах, где будут увеличена нагрузка на фундамент, шаг между арматурой целенаправленно уменьшают.

            Диаметр арматурных прутьев, которые используются для усиления фундаментной плиты, является очень важным параметром. Поэтому необходимо предварительно определить сечение прутьев арматуры.

            Чтобы определить минимальный диаметр арматурных прутьев, нужно:

            • найти площадь сечения плиты;
            • найти допустимую площадь сечения прута, которая будет составлять 15% от площади сечения плиты;
            • вычислить суммарную площадь арматуры в одном поясе;
            • используя длину плиты и шаг между прутками, найти минимальное сечение арматуры.

            Чаще всего практикующие строители используют для усиления монолитной плиты арматуру диаметром 12–16 мм.

            Количество арматуры

            Количество арматуры легко рассчитать, имея перед собой схему армирования фундамента. Поочередно складывают продольные и перпендикулярные прутки, учитывают размер вертикальных перемычек и количество точек пересечения металлических стержней.

            Если каркас состоит из двух поясов, то полученное значение увеличивают в двое. Как правило, арматуру продают на вес, поэтому количественный показатель нужно увеличить на плотность металла и перевести в тонны.

            Как получить данные для буронабивного основания?

            Если грунт на участке характеризуется значительной подвижностью, то целесообразно построить плитное основание на буронабивных сваях, которые будут противостоять смещению зыбких слоев почвы.

            В данном случае именно опоры будут отвечать за передачу нагрузки от проектного дома на грунт.

            Несмотря на экономию за счет отказа от глубокозаглубленного плитного фундамента, тонкую плиту закладывать также нельзя, потому что ее раздавит под весом самого сооружения. Как правило, останавливаются на толщине плиты, равной 0,3–0,4 м. Точное значение находят расчетным путем и принимают условно по типу грунта на участке.

            Особенностью вычислений является то, что при определении количества и оптимального диаметра буронабивных свай нужно также к суммарным нагрузкам от дома прибавить вес дома. Этот нюанс также учитывается инженерами при выборе схемы армирования для опорных элементов силовой конструкции.

            Пример вычисления

            Например, по проекту задан двухэтажный дом и уже рассчитанная его суммарная масса, равная 95 тоннам.

            Если площадь основания равна 54 м 2 , то удельное давление будет равным:

            95/54=1,7 т/м 2 или 0,17 кг/см 2 .

            Если дом стоит на твердой глине, то для соблюдения допустимых условий не хватает:

            0,25-0,17=0,08 кг/см 2 давления или 0,08х54х10 000 = 43,2 т железобетона.

            Источник

            Читайте также:  Укрепление фундамента глинобитного дома
Adblock
detector