Нагрузки, учитываемые при расчете оснований и фундаментов

Чаще всего при частном строительстве используют ленточный фундамент. Такой тип позволяет сделать в доме подвал, но в некоторых случаях он может быть экономически невыгодным. Чтобы составить смету на выполнение работ (или примерно прикинуть, сколько потребуется вложений), нужно выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента, также вычислить объем бетона и его геометрические размеры.

Чаще всего в частном строительстве закладывают ленточный фундамент

Методика расчета предполагает вычисление трех величин. Расчет ленточного фундамента в результате должен дать такие сведения о конструкции:

• глубина заложения подошвы;
• ширина основания;
• ширина по всей высоте.

Расчет фундамента для дома из кирпича или других материалов обязательно начинают с определения глубины заложения. Она зависит от пучинистости грунта, уровня грунтовых вод и климата. Если неправильно высчитать эту характеристику, здание может разрушиться под действием сил морозного пучения. Лента будет одновременно подвергаться воздействию влаги и холода, что приведет к неравномерным деформациям и трещинам.

Ширина основания должна быть достаточной для того, чтобы равномерно передать массу здания на грунт. Чем меньше прочность почвы, тем шире потребуется подошва. За счет большой площади удается распределить нагрузку от ленточного фундамента для дома на основание так, что на каждый его участок приходится не больше допустимой величины.

Фундамент должен быть заложен ниже уровня промерзания грунта

Ширина ленты по всей высоте обычно принимается конструктивно. Она должна быть чуть больше наружных стен. При этом учитывают способ изготовления ленты. Для монолитного фундамента может быть достаточно ширины сечения 200—300 мм, в то время как сборный рекомендуют делать не менее 400—600 мм. Также этот показатель зависит о глубины заложения. Чем она больше, тем сильнее будут опрокидывающие воздействия (потребуются более мощные стены подвала).

Основные выводы

На прочность и устойчивость стены влияет ее толщина. Если она недостаточная, со временем появляются деформации. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают небольшие отклонения, которые способны нести нагрузки в полной мере. Отклонения эти не превышают 10 мм по осям и 15 мм по толщине.

Искривление поверхности стены, утолщение швов приводят к тому, что нагрузка со временем для стены становится непосильной. Кривизна ведет к преждевременному разрушению стены. Внимательно за этим нужно следить при создании простенка. Многие дефекты могут быть не видны сразу и проявляются лишь спустя некоторое время. Но исправить стену всегда труднее, чем сделать заново.

Даже при качественной кладке может проявиться деформация основания. Происходит проседание или намокание грунта, изменение положения фундамента. В таком случае на кладку увеличивается давление, и она может даже внезапно обрушиться. Все это справедливо и для простенка.

В заключение можно сделать некоторые выводы. Толщина кирпичного ряда не должна быть меньше длины полутора кирпичей. Это составляет 380 мм. Минимальная ширина стены и простенка может быть 250 мм. Но это будет безопасно лишь в том случае, если строение одноэтажное.

Толщина кирпичного ряда — это показатель надежности здания.

Даже при самой жесткой экономии стена должна быть из кирпичной кладки в 1,5 или 2 кирпича.

Источник

Подготовительные работы

Перед тем как рассчитать фундамент для дома, проектировщику нужно выяснить геологические данные участка. Для крупных зданий выполняют специальные геологические изыскания. В частном строительстве допустимо провести исследования самостоятельно. При этом все характеристики назначаются по визуальному осмотру.

Чтобы правильно рассчитать фундамент, почву исследуют двумя способами:

• отрывка шурфов, которые представляют собой глубокие ямы с размерами в плане 1х2 м (в среднем);
• бурение скважин ручным буром.

В первом случае на тип грунта смотрят по стенкам шурфа. Во втором — проверяют почву на лопастях бура.

Для исследования почвы проводят осмотр стенок шурфа

Исследования проводят на глубину, которая на 50 см превышает предполагаемое заложение ленты (которое назначили только по отметке промерзания). При проведении работ надо выяснить следующие характеристики:

• тип грунта в уровне подошвы;
• расположение уровня грунтовых вод (УГВ);
• наличие на участке линз слабой почвы.

Чтобы точно понять УГВ, потребуется провести исследование в нескольких точках. Минимум одна из этих точек должна находиться в низине участка. Работа в засуху не дает точного результата, поскольку влага может уйти глубоко в землю.

Лучше всего выяснять УГВ весной. В этом случае фундамент ленточный не будет бояться даже половодья.

Линзы слабого грунта найти бывает сложно. Для этого нужно делать шурфы или скважины очень часто. В большинстве ситуаций в этом нет необходимости. Если во время строительства обнаружится такая неприятность, ее засыпают щебнем, гравием или песчано-гравийной смесью.

Если УГВ на участке находится глубоко, то можно использовать ленту глубокого заложения (более 1,5 м). При этом вода должна располагаться на 50 см ниже подошвы здания. При расположении УГВ на расстоянии менее чем 1,5 м от поверхности, разумно выбрать мелкозаглубленную конструкцию. Но такой тип имеет ограничения. Если влага находится выше, стоит рассмотреть другой вариант фундамента: плиту или сваи.

Выбор фундамента по заглублению зависит от УГВ

Чтобы выполнить расчет основания фундамента, потребуется знать прочность почвы. Характерные признаки каждого типа грунта можно найти в ГОСТ 25100-2011. Особое внимание стоит обратить на приложения к этому документу. Несущую способность каждого типа берут из таблицы ниже.

Тип основания	Максимальная несущая способность в кг/см2
Галька с примесью глины	4,50
Гравийный	4,00
Песок крупной фракции	6,00
Песок средней фракции	5,00
Песок мелкой фракции	4,00
Песок пылеватой фракции	2,00
Суглинок или супесь	3,50
Глинистый	6,00
Просадочный	1,50
Насыпной с уплотнением	1,50
Насыпной без уплотнения	1,50

Типы, которые обладают прочностью 2 и менее кг/см2, не рекомендуют использовать в качестве основания. Перед строительством потребуется выполнить их замену на песок средний или крупный.

Недостаточное сопротивление стены из кирпича

Если при определении расчетного сопротивления данные устойчивости менее ее нагрузки, следует выполнять армирование стенок и перегородок. При упрочнении материала прирост показателей прочности составляет 40%. Далее следует заново пересчитать показатели устойчивости, учитывая усиление стальными элементами. Зная что У = 1,5, а Н = 1,113, рассчитывается коэффициент усиления, поделив значения, К = 1,348. Таким образом, увеличить прочностные показатели нужно на 34,8%. Проводя армирование железной обоймой, можно достичь нужных показателей прочности, если правильно выбрать марку кирпича, усиление, определить конструкцию фундамента и характеристики грунта под фундаментом.

Источник

Определение глубины заложения

Чтобы правильно рассчитать фундамент, потребуется учесть три параметра одновременно:

• УГВ (подошва должна быть минимум на 50 см выше);
• отметку пола подвала (подошва располагается минимум на 20—30 см ниже);
• отметку промерзания (подошва должна быть минимум на 30 см ниже).

Глубину промерзания рассчитывают по формулам из нормативных документов. Чтобы упростить задачу могут понадобиться готовые таблицы. В них приведены значения для крупных населенных пунктов.

Для определения глубины промерзания проще всего воспользоваться готовой таблицей

Вычисление нагрузок

Перед тем как рассчитать фундамент под дом, потребуется рассчитать нагрузку. Удобнее выполнять сбор нагрузок на фундамент в табличной форме. Все нагружения делятся на два типа: постоянные и временные. Последние являются временными условно, поскольку включают в себя мебель, оборудование и т.п. Постоянные состоят из массы конструкций здания.

Расчет нагрузки на фундамент можно выполнить полностью самостоятельно с учетом точных характеристик используемых материалов. Но вполне достаточно будет воспользоваться таблицей ниже. В ней приведены средние значения, но нагрузка на фундамент от этого изменится некритично.

Конструкция	Величина нагрузки, кг/м2	Коэффициент надежности
Стена из кирпича 510 мм	920	1,3
Стена из кирпича 640 мм	1150
Брусовая стена 150 мм	120	1,1
Брусовая стена 200 мм	160
Стена по деревянному каркасу с утеплением 150 мм	30-50
Перегородки из гипсокартона 80 мм	30
Перекрытие из плит ПК с цементной стяжкой	625	1,2
Перекрытие деревянное с утеплением	150	1,1
Фундамент из железобетона в кг/м3 (!)	2500	1,2 — для сборного 1,3 — для монолитного
Крыша с учетом типа покрытия
Металл	60	1,05
Керамика	120	1,2
Битумные материалы	70	1,1
Временные нагрузки
От людей и мебели	150	1,2
Снежный покров	По СП «Нагрузки и воздействия» табл. 10.1 с учетом расположения участка строительства	1,4

Нагрузку на фундамент каждого типа, чтобы верно посчитать сечение, умножают на коэффициент надежности.

Определение прочности кирпичной кладки.

В составе любого обследуемого здания могут быть стальные, железобетонные, деревянные и каменные конструкции. Как любые строительные материалы, каменная кладка имеет свои параметры прочности. Каменная кладка состоит из непосредственно камня (различные по плотности блоки или кирпичи) и раствора (цементно-песчаного, глиняного или известкового). Каменная кладка образует строительную конструкцию (стену или колонну), работающую на сжатие (центральное или внецентренное), на сжатие с изгибом или на смятие.

Соответственно, каменная кладка имеет свойства сопротивления вышеперечисленным внешним воздействиям, называемыми расчетными сопротивлениями сжатию и смятию (это основные расчетные характеристики кладки).

При проведении технического обследования строительных конструкций зданий и сооружений выполняется этап по инструментальному контролю параметром прочности, и для каменной кладки это не исключение. Определение фактической прочности кирпичной кладки и дальнейшее соответствие ее проектным значениям либо выполнение расчета несущей способности является основным при оценке технического состояния каменных конструкций.

Определение фактической величины прочности кирпичной кладки достигается следующими способами:

разрушающим — при помощи приборов механического воздействия, или неразрушающим — наиболее часто использующимся при проведении натурных исследований.

При использовании разрушающего метода определения прочности кирпичной кладки стен или колонн производят отборку образцов необходимого размера высверливанием алмазным дисковым инструментом. Далее ослабленное место отбора восстанавливается замещающей кладкой либо бетоном или специальным ремонтным составом. После этого отобранный образец доставляется в лабораторию для разрушения его на специальном испытательном прессе или стенде.

При использовании неразрушающего метода определения прочности кирпичной кладки, данная работа делится на две составляющие:

определение прочности кирпича и определение прочности раствора. Прочность блока или кирпича может быть определена с помощью прибора «Оникс» или «ПроКондтрол» методом ударного импульса либо ударом бойка молотка.

Умение пользования последним способом достигается опытом при неоднократном инструментальном определением прочности бетона и камня прибором и молотком с дальнейшим сравнением результатов. В учебных пособиях приведены правила определения прочности кирпича и бетона при помощи удара молотка путем изучения следа от удара, однако, инженер-обследователь, как правило, помимо изучения следа от удара основывается на ощущениях и звуке при ударе. Ультразвуковой метод при определении прочности кирпичной кладки не используется, т.к. он основывается на зависимости между величиной скорости распределения ультразвука в теле кладки и параметров прочности, а кирпичная кладка имеет пустоты в кирпичах. Прочность раствора кладки можно определить по испытаниям отобранных горизонтальных образцов.

Также прочность раствора кладки определяют с помощью ножа: с достаточным усилием проводят лезвием ножа по раствору и смотрят какой остался след. Если на растворе остается только след (раствор царапается), то марка раствора выше М75, если раствор немного крошится, то марка М50, если раствор сильно выкрашивается, то от М10 до М25, если же раствор сильно выкрашивается, то прочность раствора от «нулевой» до М5. По результатам натурного обследования кирпича и раствора уже можно определить прочность самой кирпичной кладки при помощи таблицы 2 СНиП «Каменные и армокаменные конструкции».

Расчет подошвы по несущей способности

Ленточный фундамент, расчет которого необходимо выполнить, требует использования всего одной формулы. Чтобы подобрать размеры ленточного фундамента, считают так:

В = Р/(L*R),

Здесь буква В означает ширину фундаментов, которую требуется найти. P — это масса всего здания с учетом подземной части, которую поможет найти посчитанный сбор нагрузок. R — это прочность основания из первой таблицы статьи. L — общий периметр ленточной конструкции. Чтобы правильно рассчитать фундамент, в периметр нужно включить как наружные, так и внутренние стены подвала.

Размеры фундамента

Межкомнатные стены

При всем многообразии самых разных строительных материалов именно кирпич продолжает оставаться самым часто используемым видом в возведении различных конструкций. Давайте поговорим про кирпичные перегородки: по СНиП построенные, они не принесут сложностей. Итак, попробуем разобраться во всех тонкостях.

Фото: межкомнатная стенка

Перегородки можно возвести как в малоэтажном строительстве, так и в высотных зданиях, коттеджах, офисах, при ремонте, перепланировке квартир.

Какие бывают перегородки

Даже такая простая конструкция может быть нами систематизирована, по трем основным критериям:

• Толщина, ширина стенки.
• Конструктивные особенности стенки.
• Вес.

Наиболее часто встречается межкомнатная перегородка в полкирпича, толщина такой стенки 12 сантиметров. Однако этот параметр высчитывается и по дополнительным составляющим. К примеру, если нам нужна стенка, которая будет выполнять и несущие функции, тогда кладка может быть и в полтора, и в два кирпича.

Выбираем материал

С выбором материала все очень просто, нам потребуется просто кирпич для перегородок, исходя из назначения стены.

• Для межкомнатного простенка можно выбрать пустотелый красный кирпич. Он легкий и обладает высокими шумоизоляционными показателями.
• Для простенка с функцией несущей стены отлично подойдет двойной силикатный кирпич М 150, который обладает повышенной прочностью.
• А при возведении перегородок в цокольных помещениях или в помещениях с высокой влажностью прекрасно будет служить глиняный полнотелый кирпич .

То есть выбор материала достаточно широк, это не говоря о том, что есть и пеноблоки, которые всеми силами пытаются навязать конкуренцию традиционному кирпичу.

Собственно говоря, марка кирпича для перегородок подбирается практически по такому же принципу, только здесь учитывается всего лишь один критерий – прочность.

Мы часто встречаем обозначение у строительного материала по типу: М50, М100, М150 и т.д. и эта маркировка означает прочность кирпича, плотность материала.

Для обычной межкомнатной стенки нам просто нет смысла выбирать прочный и плотный материал, здесь нам требуются совсем другие свойства кирпича. Поэтому выбор марки оставим в зависимости от типа конструкции.

Пример расчета

Вычисления включают в себя следующие шаги:

• подбор геометрических параметров;
• расчет бетона на фундамент;
• и расчет армирования ленточного фундамента.

Пример расчета геометрии

Для расчета фундамента возьмем двухэтажный кирпичный дом с наружной стеной 510 мм, суммарная высота наружной стены —4,5 м. Внутренних стен нет. Он расположен в г.Москва, грунт на участке — среднезернистый песок (R = 5 кг/см2). Перекрытия (2 шт., над подвалом и над первым этажом) из плит ПК, перегородки гипсокартонные высотой 2,7 м и общей протяженностью 20 м. Высота этажа — 3 м, размеры в плане — 6х6 м. Вода на участке залегает низко, поэтому принято решение строить заглубленный фундамент высотой 2 м. Крыша четырехскатная с покрытием из металла. Наклон ската — 30°.

Пример расчета начинается со сбора нагрузок в форме таблицы.

Тип нагружения	Вычисления
Фундамент монолитный (предварительно шириной 0,6 м по периметру здания, равному 36 м)	36м*0,6м*2м*2500кг/м3*1,3 = 140400 кг
Стена из кирпича	6м*4,5м*4шт.*920 кг/м2*1,3 = 129168 кг
Гипсокартонные перегородки	20м*2,7м*30кг/м2*1,1 = 1782 кг
Перекрытия	2шт*6м*6м*625 кг/м2*1,2 = 54000 кг
Крыша	6м*6м*60кг/м2*1,05 = 2268 кг 2268 кг/cos30° = 2607 кг
Полезное	2 перекрытия*36м2*150кг/м2*1,2 = 12960 кг
Снеговое	36м2*180кг/м2*1,4 = 9072 кг
Сумма	349 989 кг

В = Р/(L*R) = 349989кг/ (36000см*5кг/см2) = 1,94м. Конструкция рассчитана.

Рассчитанный размер ширины округляем до 2 м. Для ширины по всей высоте это много, достаточно будет 50 см под стены 51 см. Свес 1 см допускается (максимальный составляет 4 см в одну сторону). Ширина подошвы больше той, которая использована в расчете, но по всей высоте размер меньше первоначального. По этой причине нет необходимости переделывать вычисления с новой массой подземной конструкции.

Подсчет бетона

Перед покупкой смеси должна быть вычислена ее необходимая кубатура. Для этого потребуется просто найти объем ленты. К количеству бетона для ленточного фундамента рекомендуется прибавить запас в 5—7%.

Армирование

Арматура для ленточного фундамента нужна, чтобы скомпенсировать изгибающие воздействия. Какую арматуру использовать правильно для армирования? Здесь все зависит от высоты подземной части и ее длины. Чтобы понять, какая арматура нужна в качестве рабочей, делают простые вычисления. Расчет количества арматуры выполняется так, чтобы ее суммарное сечение составляло 0,1% от сечения бетонной конструкции. При этом есть минимальные конструктивные требования:

• Какая арматура нужна для конструкции с длиной стороны менее 3 м? Ответом будет сечение 10 мм.
• При длине стороны более 3 м потребуется 12-ти миллиметровая арматура для фундамента.

Армирование фундамента компенсирует изгибающие воздействия
Расчет выполняют приблизительно. Рассчитать арматуру более точно сможет только профессионал. Шаг рабочих прутов подбирают так, чтобы они были распределены равномерно. Желательно использовать одинаковый шаг, располагая элементы в нижней части ленты, наверху и посередине.

Дальше требуется рассчитать количество для хомутов. Они соединяют рабочие детали каркаса между собой. Раскладка арматуры в ленточном фундаменте предполагает наличие вертикальных и горизонтальных хомутов. Их изготавливают из стержней диаметром 8 мм. Шаг назначают в пределах 20—30 см. В углах шаг уменьшают в два раза.

Вычисление количества арматуры для ленточного фундамента помогает сэкономить время и деньги. Зная точное количество арматуры для каждого диаметра и ее шаг можно легко выполнить усиление ленты и закупить материалы.

На нашем сайте вы можете воспользоваться простым онлайн-калькулятором для расчета ленточного фундамента.

Описание, применение

Часто при строительстве несложных конструкций, которые не будут нести серьезной механической нагрузки, люди стараются сэкономить средства. Поэтому при строительных работах часто применяют дешевые строительные материалы (например, гипсокартон), которые не всегда имеют необходимые характеристики. Хорошим решением для строительства несложных конструкций будет строительство кирпичной кладки в полкирпича. При этом, в случае строительства объектов внутри помещений, пол не требует усиления – его прочности зачастую достаточно, чтобы выдержать массу, которой обладает кладка в полкирпича.

Впервые подобный тип кладки появился около 7000 лет до нашей эры. Археологами были обнаружены объекты, которые относятся к древнеиндской культуре в Индии и Пакистане.

За все прошедшее время технология кладки практически не изменилась. Она осуществляется так, что видимая часть будет состоять только из ложковых частей кирпича. Принцип укладки достаточно простой – кирпич укладывают одним рядом на слой раствора. При этом кладка осуществляется в шахматном порядке так, чтобы вертикальные швы между рядами кирпичей не образовывали одной линии. Несоблюдение этого правила приводит к ухудшению прочности конструкции. Такая кладка обеспечивает толщину стенки 12 см – ширина кирпича (если отсутствует какая-либо дополнительная отделка стены). Такая толщина позволяет выдержать вес навесной мебели, однако не сможет выдержать вес конструкции здания. Поэтому такую кладку нельзя осуществлять для строительства несущих стен (ведь согласно СНиП и Закону о строительстве, толщина несущих стен не должна быть меньше, чем 38 см).

Основные инструменты для кладки в полкирпича.

Опирать на такие стены какие-либо конструкции (например, стропила для крыши) можно только после проведения экспертизы и выписки специального разрешения (проекта) от контролирующих служб. При этом следует ограничить нагрузку на такую стену – она может выдержать массу около 120-130 кг. Поэтому навешивать на нее мебель и оборудование нужно исходя из этих цифр (например, повесить 150 литровый электрический водонагреватель на такую стену нельзя). В случае строительства стен, одна сторона которых находится вне здания, необходимо дополнительное укрепление (армирование) конструкции кладки. Для этого осуществляются закладки арматуры так, чтобы она образовывала поперечную «решетку». Крепление армирующей решетки выполняется сваркой к элементам закладки в соседних стенах. Шаг решетки осуществляют толщиной в 3-4 кирпича (ряда). Арматуру можно дополнить металлической сеткой, которую укладывают в шов.

Строить такие стены можно для следующих целей:

1. Для ограждения грядок. Особенно часто такой тип кладки применяется для ограждения цветников на улице перед входом во двор. Это позволит исключить случайные или умышленные наезды на клумбы.
2. Для строительства межкомнатных перегородок. Такая кладка позволит создать прочную стену, которая будет иметь неплохую шумоизоляцию, кроме того, позволит осуществить отделку любыми материалами. При этом важно учесть массу отделки (например, суммарный вес штукатурки) и не перегружать стенку.
3. Строительство вспомогательных построек. Например, собачьих будок, небольших сарайчиков, угольного бункера и т.д. При строительстве таких объектов настоятельно рекомендуется организация фундамента под кладку (подробнее будет рассказано в разделе «подготовительные работы»).
4. Строительство разного рода ограждений: для предотвращения сползания грунта (если участок находится на склоне), для визуального отделения каких-либо объектов и т.д. При этом нельзя делать такую кладку при строительстве полноценных заборов, поскольку ветровая нагрузка у стены высотой 1,5 метра и длиной более 2 метров превышает 350 кг.

Источник: furnilux.ru