Что такое удельный вес фундамента и как он влияет на строительство

Удельный вес фундамента представляет собой отношение веса конструкции фундамента к его объему. Этот показатель является важным при проектировании зданий, так как он влияет на выбор материалов и конструктивные решения, обеспечивая устойчивость и безопасность всего сооружения.

Правильный расчет удельного веса фундамента помогает избежать неравномерных нагрузок на грунт и предотвращает возможные деформации. Он также учитывает различные факторы, такие как типsoil, климатические условия и этажность здания, что позволяет инженерам создавать эффективные и надежные конструкции.

Расчет и проектирование фундамента на искусственном основании

Расчет произведем аналогично фундаменту на естественном основании, в данном варианте назначим глубину фундамента d = 1,8 м (согласно трем факторам). Принимаем для устройства подушки песок среднезернистый, плотный имеющий проектные характеристики: Е = 45 МПа, е= 0.5, γII = 20,2 кН/м 3 , γIn,sb = 10.7 кН/м 3 , R0 = 500 кПа.

Определяем требуемое значение площади подошвы фундамента Атр, м 2 :

Атр. = N / (R0– γmt * d) = 1169.8 кН / (500 кПа – 20 кН/м 3 *1.8 м) = 2.52 м 2

где, N — расчетная нагрузка, приложенная к обрезу фундамента, кН;

R0 — расчетное сопротивление песчаной подушки (таб. В.2 СП 22.13330.2011), кПа;

γmt — средний объемный вес материала фундамента и грунта, расположенного над уступами фундамента, кН/м 3 ;

d — глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки земли около фундамента, м.

Принимаем размеры фундамента в соответствии с требуемым значением площади подошвы Атр = 2.52 м 2 , и назначенной глубиной заложения d = 1.8 м, а следовательно, и Нф = 1.8 м фундамента. Площадь подошвы принятого фундамента должна удовлетворять условию А > Атр Всем условиям удовлетворяет фундамент марки ФД 11-2 (серии 1.412) с характеристиками:

1 подошвенная ступень – 3600 х 3000 х 300 мм

2 подошвенная ступень – 2700 х 2100 х 300 мм

Площадь подошвы фундамента А = b * l = 3.6 м * 3.0 м = 10.8 м 2

Глубина Hф = 1.8 м.

Объем бетона Vfun = 8.0 м 3

Момент сопротивления подошвы фундамента

W = b * l 2 / 6 = 3.0 м * (3.6 м) 2 / 6 = 6.48 м 3

Приводим все нагрузки, действующие на фундамент, к центру тяжести подошвы:

Определяем эксцентриситет нагрузки по подошве фундамента, м:

= 556.4 кН*м / (1169.8 кН + 20 кН/м 3 *1.8 м * 10.8 м 2 ) = 0.36 м

где, NII — сумма вертикальных нагрузок, дейсвтующих на основание, кроме веса фундамента и грунта на его обрезках, и определяемых для случая расчета основания по деформациям, кН;

γmt — средний объемный вес материала фундамента и грунта, расположенного над уступами фундамента, кН/м 3 ;

Mtot,II — момент от равнодействующей всех нагрузок, действующих на подошве фундамента, найденных с учетом заглубления фундамента в грунте и перераспределяющего влияние подошвы фундамента, м 3 ;

А — площадь фундамента, м 2 ;

d — глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки земли около фундамента, м.

Рис. 5. Геометрические размеры и проектные отметки фундамента и грунта

Рис. 6. Усилия, действующие на обрез фундамента

Определяем максимальное, минимальное и среднее краевое давление на грунт под подошвой при относительном эксцентриситете:

= 1169.8 кН / 10.8 м 2 + 20 кН/м 3 *1.8 м ± 842.96 кН*м / 6.48 м 3

= 144.3 кПа ± 130.1 кПа

PII, mt = NII / A + γmt * d = 1169.8 кН / 10.8 м 2 + 20 кН/м 3 *1.8 м = 144.3 кПа

где, NII — сумма вертикальных нагрузок, действующих на основание, кроме веса фундамента и грунта на его обрезах, и определяемых для случая расчета основания по деформациям, кН;

А — площадь подошвы фундамента, м 2 ;

γmt — средний объемный вес материала фундамента и грунта, расположенного над уступами фундамента, кН/м 3 ;

d — глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки земли около фундамента, м;

Mtot,II — момент от равнодействующей всех нагрузок, действующих на подошве фундамента, найденных с учетом заглубления фундамента в грунте и перераспределяющего влияние подошвы фундамента, кН*м;

W — момент сопротивления площади подошвы фундамента, м 3 .

Уточняем расчетное сопротивление R, кПа, для песчаной подушки по формуле (В.1 из приложения В, СП 22.13330.2011):

= 500 кПа * (1 + 0.125 * (3 м – 1 м) / 1 м) * ((1.8 м + 2 м) / 2 * 2 м) = 593.75 кПа

где, R0 — расчетное сопротивление песчаной подушки, кПа (таб. В.2 СП 22.13330.2011);

к1 — коэффициент, принимаемый для оснований;

b и d — ширина и глубина заложения фундамента, м;

b0 и d0 — ширина и глубина заложения фундамента принимаемые при расчете R0, м.

Проверяем условия для принятых размеров фундамента:

(593.75 кПа – 144.3 кПа) / 144.3 кПа = 311.4 %

(712.5 кПа – 274.4 кПа) / 274.4 кПа = 159.5 %

Все условия выполнены. Однако несущая способность насыпного грунта используется только на 38 %

Рис. 7. Эпюра контактных давления и усилия, действующие на подошву фундамента

Так как грузоподъемность мостового крана Q1 = 8 т < 75 т, и R >150 кПа, то отношение PII max / PII min, проверять не требуется.

Требуемую толщину подушки находим методом последовательных попыток, исходя из необходимости ограничения давления по подошве подушки величиной Pz, кПа, расчетным сопротивлениям грунта подстилающего слабого слоя в соответствии с условием:

где, σzp, σzy, σzg — вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента, кПа;

Rz — расчетное сопротивление грунта пониженной прочности, кПа.

Определяем составляющие формулы, назначив толщину песчаной подушки hp = 0.6 м:

где, α — коэффициент, принимаемы по таб. 5.8 СП 22.13330.2011 в зависимости от относительной глубины ξ = 2*h1/b = 2*0.6 м/3.0 м = 0.4 и соотношению сторон подошвы фундамента η = l/b = 3.6 м/3.0 м = 1.2

b — ширина подошвы фундамента, м;

l — длина подошвы фундамента, м.

=18.84 кН/м 3 * 0.75 м + 9.7 кН/м 3 * (1.8 м – 0.75 м) + 10.7 кН/м 3 * 0.6 м = 30.8 кПа

= 0.966 * (18.84 кН/м 3 * 0.75 м + 9.7 кН/м 3 * (1.8 м – 0.75 м)) = 23.49 кПа

где, γsb (2) — удельный вес суглинка, расположенного ниже уровня подземных вод, с учетом взвешивающего действия воды для расчета по II группе предельных сост., кН/м 3

dw — глубина расположения уровня подземных вод, м;

γII (2) — удельный вес суглинка без учета взвешивающего действия воды для расчета по II группе предельных состояний, кН/м 3 ;

d1 — глубина заложения фундаментов, м;

γn,sb — удельный вес песка, с учетом взвешивающего действия воды для расчета по II группе предельных состояний, кН/м 3 ;

hp — толщина песчаной подушки, м.

*(0.43 *1 * 3.06 м * 9.7 кН/м 3 + 2.73 * 2.4 м *12.80 кН/м 3 + 5.31 * 22) / 1.0 = 234.8 кПа

где, γс1, γс2 – коэфф. условий работы, при показатели текучести IL = 0.55;

к — коэффициент, принимаемый равным единице, т.к. прочностные характеристики грунта (фII и сII) определены непосредственными испытаниями;

cII = 22 кПа — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d1 + hp= 2.4 м — глубина заложения фундаментов, м;

db= 0 — глубина подвала, м.

γsb (2) — удельный вес суглинка, расположенного ниже уровня подземных вод, с учетом взвешивающего действия воды для расчета по II группе предельных состояний, кН/м 3 ;

Мγ, Mq, Mc — коэффициенты, в зависимости от угла трения фII = 18˚;

кz = 1 — коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м;

b = 3.06 м — ширина подошвы фундамента, м, по формуле:

bz = √ (Az – a 2 ) – a = √ (11.18 м 2 – (0.3м) 2 ) – 0.3 м = 3.06

где, Az — площадь условного фундамента, м2, вычисляемая по формуле:

= (1169.8 кН + 20 кН/м 3 *1.8 м * 3.0 м * 3.6 м) / 139.4 кПа = 11.18 м 2

где, NII — сумма вертикальных нагрузок, действующих на основание, кроме веса фундамента и грунта на его обрезках, и определяемых для случая расчета основания по деформациям, кН;

σzp — среднее значение вертикального нормального напряжения от внешней нагрузки, проходящей через центр подошвы фунд., кН;

а — вычисляем по формуле:

а = (l – b) / 2 = (3.6 м – 3.0 м) / 2 = 0.3 м

где, γ’II — удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м 3 :

(18.84 кН/м 3 * 0.75 м + 9.7 кН/м 3 * (1.8 м – 0.75 м) + 10.7 кН/м 3 * 0.6 м) /

(1.8 м + 0.6 м) = 12.8 кН/м 3

где, γsb (2) — удельный вес суглинка, расположенного ниже уровня подземных вод, с учетом взвешивающего действия воды для расчета по II группе предельных состояний, кН/м 3

dw — глубина расположения уровня подземных вод, м;

γII (2) — удельный вес суглинка без учета взвешивающего действия воды для расчета по II группе предельных состояний, кН/м 3 ;

d1 — глубина заложения фундаментов, м;

γn,sb — удельный вес песка, с учетом взвешивающего действия воды для расчета по II группе предельных состояний, кН/м 3 ;

hp — толщина песчаной подушки, м.

Проверяем условие:

σz = (σzp — σzy) + σzg = (139.4 кПа — 23.49 кПа) + 30.8 кПа = 146.7 кПа

146.7 кПа < Rz = 234.8 кПа

Условие выполняется

ТОП 5 статей:

Экономическая сущность инвестиций — Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем. Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ — На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона.

Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях — Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента. Схема построения базисных индексов — Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) — относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления. Тема 11.

Международное космическое право — Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию.

Расчет фундаментов

Решающими факторами при выборе типа фундамента и глубины его заложения должны стать: вид грунта, глубина промерзания, уровень грунтовых вод и нагрузки, которые будут действовать на фундамент в процессе его эксплуатации. В зависимости от этих нагрузок подбирают площадь основания фундамента и глубину его заложения. Нагрузки бывают временными и постоянными.

• вес строительных конструкций (самих фундаментов, стен и перекрытий, в том числе и кровли);
• эксплуатационные нагрузки (вес мебели, оборудования и проживающих людей и т.д.).

• вес снежного покрова, присущего для данного региона;
• ветровые нагрузки.

Площадь основания фундамента выбирают из такого расчета, чтобы на каждый ее квадратный сантиметр приходилась нагрузка, не превышающая критическое значение. Расчетное сопротивление грунтов выбирают, исходя из таблицы

Следует отметить, что при строительстве дома и в первые годы его эксплуатации грунты сжимаются под действием прилагаемых нагрузок. В результате этого фундамент опускается на определенную величину, называемую осадкой. Большие, а главное, неравномерные осадки являются основной причиной трещин, деформаций и других разрушений здания. Несущую способность основания определяют величиной нагрузки, при которой не превышена установленная нормативами осадка.

Нагрузки от строительных конструкций рассчитывают, исходя из удельного веса материалов, используемых для их сооружения. Для этого проще всего воспользоваться нижеприведенными таблицами.

Удельный вес 1 м3 фундамента

Удельный вес 1 м2 стен

Удельный вес 1 м2 перекрытий

Нагрузка от элементов крыши

Нагрузки от снегового покрова

Глубина заложения фундамента. Грунт, являющийся основанием для фундамента дома, должен обладать достаточной прочностью и несжимаемостью. Однако этим требованиям отвечают далеко не все грунты.

В скальных и полускальных породах котлованы под деревянные дома не делают, ограничиваясь снятием просадочного верхнего слоя грунта.

В непучинистых грунтах при достаточно большом (2 м и более) промерзании глубину заложения фундаментов выбирают не менее расчетной глубины промерзания грунта. Но в любом случае эта глубина должна быть не менее 0,5 м.

Зимой, в зависимости от природно-климатических условий, грунты промерзают на различную глубину. Промерзание грунтов приводит к вспучиванию пучинистых грунтов, которые впоследствии оседают неравномерно, что может вызвать появление трещин в фундаментах и стенах. Для исключения этих негативных явлений необходимо заложить фундамент ниже точки промерзания грунта.

В большинстве регионов РФ глубина промерзания грунта лежит в пределах 1,2 м, поэтому достаточно заложить фундамент на глубину 1,5 м. Под жилым домом, который эксплуатируют постоянно, грунт не промерзает. Поэтому если между заложением фундамента и заселением дома не будет холодного периода (строительство завершают в сезон весна — осень), то глубину промерзания грунта можно не брать в расчет. Однако при этом следует учитывать, что основанием фундамента должен быть слежавшийся материковый грунт и глубина заложения фундаментов не должна быть меньше 0,5 — 0,7 м. Для уменьшения осадки слой относительно рыхлого грунта, залегающего непосредственно под фундаментом, часто заменяют более плотным, а значит, менее сжимаемым. В этом случае делают подушку из крупно- или среднезернистого песка без глинистых примесей. ‘Засыпанный песок уплотняют трамбовками.

Фирмы раздела

СК-Бобёр Строительство деревянных домов и бань в Москве.

Печная артель Арка Профессиональная кладка печей, каминов и барбекю.

Родион_Валок.РФ Лапы упрочнённые по технологии Валок: Стрельчатая бронированная Лапа Хорш (HORSCH) 375 мм Лапа стрельчатая 6101350002 культиватора Хорш (HORSCH) 375 мм, 8300000001,Bellota 15070-CA-375. хорш Культиваторы Horsch Tiger MT, Агросоюз, Универсальный пневматический посевной комплекс «PonТerrа» Союз-Спецтехника, АСК, Промагро, Кедр. Ширина захвата: 375мм, вес: 3.5 кг, твердость упрочненного слоя 52 HRC. ЕЩЕ ПО ЦЕНАМ СТАРОГО НДС. Звоните, Валок.РФ bellota ham каталог запчастей культиватора хорш культиватор сэлфорд тех характеристики комбайн джон дир 330 отзывы плуг пск удлиненная стойка на плуг плн купить лапы со стойками для культиватора

Plitfen Кафельная плитка фото каталоги с ценами Магазин "Майолика" который находится в Воронеже на переулке Отличников 1д реализует плитку керамическую AltaCera, Azori, Kerlife, Lars Ceramica, TerraDesign, и керамогранит Zeus Ceramica. В магазине самые красивые и свежайшие новинки керамической плитки.

vorotLem Автоматические ворота Сочи. Где приобрести ворота автоматические с установкой под ключ по выгодной цене в Сочи?! Вам необходимо обратиться в фирму Стабильность-ЛТД. Вы получите лучшую автоматику для ворот (откатных, промышленных, гаражных, распашных) от лучших мировых брендов CAME, AN-Motors, KingGates, Doorhan и другие по стоимости производителя.

Качественный монтаж (подключение), регулировку и персональное обучение. Бесплатную помощь и консультацию в подборе.

Армопласт Утепление зданий жидким утеплителем пеноизол

Pergamin.ru Мастики битумные, гермабутил, праймеры, гидроизол, пергамин — производство и продажа.

КупиЗабор Производитель заборов и ограждений для дачи

Новер ООО Купить тротуарную плитку в Москве и Московской области с укладкой и доставкой.

Расчет фундаментов деревянного дома

Вес деревянного дома значительно меньше по сравнению с конструкциями из камня и кирпича. Поэтому требования к несущей способности фундаментов для такого дома несколько занижены. Выбор конструкции и тип фундамента должен быть обоснован как с технической, так и с экономической точки зрения в зависимости от конструктивной системы здания, величины передаваемой нагрузки и несущей способности грунта. Издревле деревянные дома сооружали непосредственно на грунтах, без искусственного укрепления оснований. Под углы дома закладывали большие камни или устанавливали деревянные столбы — стулья.

Подобную конструкцию фундаментов и до настоящего времени часто применяют при сооружении небольших одноэтажных дачных домов. Однако сооружение больших мансардных, двух- или трехэтажных домов требует фундаментов, несущая способность которых должна соответствовать прилагаемым нагрузкам. Недооценка роли возможных нагрузок может привести к просадкам стен в процессе эксплуатации дома, а их чрезмерная переоценка приводит к удорожанию строительных работ. Многие застройщики имеют весьма туманное представление о методиках расчета фундамента и в процессе строительства чаще всего ориентируются на опыт соседей или советы "бывалых" строителей. Как правило, такой подход приводит к плачевным результатам.

Глубина заложения фундамента зависит от вида грунта, глубины его промерзания, уровня грунтовых вод. Все это можно проверить, отрыв колодец-шурф глубиной 2—2,5 м. Закладывать фундаменты рекомендуется ниже глубины промерзания.

Решающими факторами при выборе типа фундамента и глубины его заложения должны стать: вид грунта, глубина промерзания, уровень грунтовых вод и нагрузки, которые будут действовать на фундамент в процессе его эксплуатации. В зависимости от этих нагрузок подбирают площадь основания фундамента и глубину его заложения. Нагрузки бывают временными и постоянными.

К постоянными нагрузками относят:

• вес строительных конструкций (самих фундаментов, стен и перекрытий, в том числе и кровли);
• эксплуатационные нагрузки (вес мебели, оборудования и проживающих людей и т.д.).

К временным нагрузкам относят:

• вес снежного покрова, присущего для данного региона;
• ветровые нагрузки.

Площадь основания фундамента выбирают из такого расчета, чтобы на каждый ее квадратный сантиметр приходилась нагрузка, не превышающая критическое значение. Расчетное сопротивление грунтов выбирают, исходя из таблицы.

Значения расчетных сопротивлений

Следует отметить, что при строительстве дома и в первые годы его эксплуатации грунты сжимаются под действием прилагаемых нагрузок. В результате этого фундамент опускается на определенную величину, называемую осадкой. Большие, а главное, неравномерные осадки являются основной причиной трещин, деформаций и других разрушений здания. Несущую способность основания определяют величиной нагрузки, при которой не превышена установленная нормативами осадка.

Нагрузки от строительных конструкций рассчитывают, исходя из удельного веса материалов, используемых для их сооружения. Для этого проще всего воспользоваться нижеприведенными данными.

Удельный вес 1 м3 фундамента

Нагрузка от элементов крыши

Нагрузки от снегового покрова

Глубина заложения фундамента. Грунт, являющийся основанием для фундамента дома, должен обладать достаточной прочностью и несжимаемостью. Однако этим требованиям отвечают далеко не все грунты. В скальных и полускальных породах котлованы под деревянные дома не делают, ограничиваясь снятием осадочного верхнего слоя грунта.

В непучинистых грунтах при достаточно большом (2 м и более) промерзании глубину заложения фундаментов выбирают не менее расчетной глубины промерзания грунта. Но в любом случае эта глубина должна быть не менее 0,5 м.

Зимой, в зависимости от природно-климатических условий, грунты промерзают на различную глубину. Промерзание грунтов приводит к вспучиванию пучинистых грунтов, которые впоследствии оседают неравномерно, что может вызвать появление трещин в фундаментах и стенах. Для исключения этих негативных явлений необходимо заложить фундамент ниже точки промерзания грунта.

В большинстве регионов РФ глубина промерзания грунта лежит в пределах 1,2 м, поэтому достаточно заложить фундамент на глубину 1,5 м. Под жилым домом, который эксплуатируют постоянно, грунт не промерзает. Поэтому если между заложением фундамента и заселением дома не будет холодного периода (строительство завершают в сезон весна — осень), то глубину промерзания грунта можно не брать в расчет. Однако при этом следует учитывать, что основанием фундамента должен быть слежавшийся материковый грунт и глубина заложения фундаментов не должна быть меньше 0,5-0,7 м. Для уменьшения осадки слой относительно рыхлого грунта, залегающего непосредственно под фундаментом, часто заменяют более плотным, а значит, менее сжимаемым. В этом случае делают подушку из крупно- или среднезернистого песка без глинистых примесей. Засыпанный песок уплотняют трамбовками.

Фундамент деревянного дома. Ещё про фундамент — подборка материала >>

Как построить деревянный дом. Все документы

Стены деревянного дома

Перекрытия и полы