Расчет подошвы фундамента. Подбор размеров подошвы фундамента Монолитная железобетонная лента

Определить основные размеры ленточного сборного фундамента наружной стены шестиэтажного жилого дома (рис. 11), возводимого в Москве. Здание имеет подвал, пол которого на 1,3 м ниже уровня земли. Пол бетонный с цементной стяжкой, общая толщина конструкций пола 0,1 м. Планировочная отметка совпадает с природным рельефом. Под подошвой фундамента песок средней крупности γ = 18,1 кН/м 3 ; φ = 26º; I l = 0; С = 0 кПа; R 0 = 400кПа

Расчетные вертикальные нагрузки на 1 м наружной стены:

Постоянная N п = 244 кН/м,

Временная N в = 18,4 кН/м.

Обе нагрузки, по указаниям норм проектирования каменных конструкций, считаем приложенными в центре тяжести подошвы фундамента.

Горизонтальную силу от давления грунта на стену подвала в расчете не учитываем, она воспринимается конструкциями перекрытий и полом подвала. Выбираем глубину заложения фундамента. По конструктивным условиям фундамент должен быть заложен на 0,2 – 0,5 м ниже пола в подвале. При толщине фундаментной подушки 0,3 м глубина заложения 1,3 + 0,3 = 1,6 м. Других конструктивных требований к фундаменту не предъявляется.

Ширина подошвы ленточного фундамента определяется по формуле:

где n oII – расчетное усилие по 2-му предельному состоянию на 1 п.м. ленточного фундамента, приложенное к верхнему обрезу (при коэффициенте надежности по нагрузке γ f = 1), кН.

R – расчетное сопротивление грунта основания: подставляется R 0 для предварительного определения размеров фундамента, кПа;

γ mg – средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах, принимаемый равным 20 кН/м 3 ;

d – глубина заложения фундамента от уровня планировки, м.

Расчетное сопротивление грунта соответствует такому давлению под подошвой фундамента, при котором зоны пластических деформаций развиваются на глубину z = b/4. На графике зависимости осадка-нагрузка это давление находится в начале фазы образования областей сдвига. Из решения Н.П.Пузыревского при z = b/4 получено следующее выражение для расчетного сопротивления грунта основания:

где γ c1 и γ c2  – коэффициенты условий работы, зависящие от вида грунта основания и жесткости сооружения;

k  коэффициент, принимаемый k = 1, если прочностные характеристики грунта φ и c определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблице СНиП на основании физических характеристик грунтов;

M γ , M q , Mc  – коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта;

k z – коэффициент, принимаемый при b < 10 м k z = 1, а при b ≥ 10 м k z = z 0 / b + 0,2 (здесь z 0 = 8 м);

b  – ширина подошвы фундамента;

γ II  – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод γ II определяется с учетом взвешивающего действия воды); γ II I  удельный вес грунта, находящегося выше подошвы фундамента;

c II  – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d 1  – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

где h s –  толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

h cf  –  толщина конструкции пола подвала;

γ cf  –  расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала. Величина d b  –  глубина подвала –  расстояние от уровня планировки до пола подвала (для сооружений с подвалом B ≤ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается d b = 2 м, при ширине подвала B > 20 м считается d b = 0).

Если d 1 >d (где d  глубина заложения фундамента), то d 1 принимается равным d , а d b = 0 при любой форме фундаментов в плане.

Ширина подошвы фундамента определяется методом последовательных приближений.

Предварительно ширина подошвы определится:

b = (244 + 18.4) / 400 - 20·1,6 = 0,71 м.

Однако значение расчетного сопротивления грунта R 0 является условным, относится к фундаментам, имеющим ширину b = 1 м и глубину заложения

d = 2 м и не учитывающим прочностные характеристики грунта. Поэтому производится уточнение значения R с учетом конструктивных особенностей фундамента по формуле:

Где γ с1 и γ с2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по указаниям (табл. п.3.3) ; γ с1 = 1,4, γ с2 = 1,2.

К z = 1 – коэффициент при b <10 м;

К = 1 – коэффициент, принимаемый по прочностным характеристикам грунта, если они определены непосредственно испытанием.

М с, М γ , М g – коэффициенты, принимаемые в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения; при φ = 26 0 – М с = 6,9, М γ = 0,84, М q = 4,37;

γ 11 и γ ` 11 I - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента γ 11 =18,1 кН/м 3 , γ ` 11 I = 17,55 кН/м 3 .

С 11 = 0 кПа – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (песок);

d 1 – приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала, определяемая по формуле:

где h s –толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала равная 0,5 м;

h cf – толщина конструкции пола – 0,08 м;

γ cf = 22 кН/м 3 – расчетное значение удельного веса конструкции пола выше подвала;

d b = 1,3 м – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала;

d 1 = 0,5 + 0,08· 22 /17,3 = 0,6 м

Расчетное сопротивление грунта основания при b = 0,71 м и d 1 = 0,6 м определится:

R=1,4×1,2×(0,84×0,71×18,1+4,37×0,6×17,355+(4,37-1)×1,3×17,55+0 = 224 кПа

Уточняем ширину подошвы фундамента:

b = (244 + 18.4) / 224 - 20·1,6 = 1,36 м.

Так как разность двух значений превышает 10%, то уточнение необходимо продолжить.

Расчетное сопротивление грунта основания при b = 1,36 м определится:

R=1,4×1,2×(0,84×1,36×18,1+4,37×0,6×17,355+(4,37-1)×1,3×17,55+0 = 241 кПа.

b = (244 + 18.4) / 241 - 20·1,6 = 1,3 м.

Так как разница последних двух значений менее 10%, дальнейшее уточнение не делается.

Подбор сборных стеновых панелей и фундаментных блоков производится по ГОСТ 13580-68 (приложение 4 настоящих указаний). Принимаем ширину 1,4 м, которая соответствует размеру фундаментной подушки из железобетонных плит Ф 14.(переделать рисунок 14 – 2 блока и стена)

Рис. 14. Конструирование фундамента

Проверка давления на грунт под подошвой фундамента производится по формуле:

где р 11 – давление под подошвой фундамента, кПа;

От подушки при ее массе 2,18 т………………. 10× 2.18: 2,38 = 9,2 кН;

От блоков стены (2 шт.)при массе одного блока 1,96 т …2 (10×1,96: 2,38) = 16,4 кН;

От кирпичной стены высотой 0,3 м………………….0,3×0,64×1×10×1,8 = 16,9 кН

G fn = 9,2 + 16,4 + 16,9 =42,5 кН.

G g n – вес грунта с одной стороны обреза фундамента, определяемый как произведение удельного веса грунта (18 кН/м 3) и объема грунта равного 0,4×1,5 =0,6:

G g n =18×0,6 = 10,8 кН.

А – площадь 1 п.м. подошвы фундамента, принятых размеров.

р 11 = (244+18,4 + 42,5 + 10,8) / 1,4 = 225,5 кПа.

р 11 = 225,5 кПа < R = 241 кПа.

Следовательно, принятая ширина подошвы фундамента достаточна.

Монолитный ленточный фундамент не армируется только при сооружении небольших и не ответственных построек – гаражей, хозяйственных сараев, садовых беседок. В случае строительства жилых домов, общественных, промышленных, коммерческих зданий, особенно в сложных грунтовых условиях, армирование обязательно.

Причины, по которым нужно армировать железобетонный фундамент

В железобетонной конструкции каждый компонент – бетон или арматура – выполняет разные функции. Бетон при растяжении способен удлиняться всего на доли миллиметра. При больших растягивающих нагрузках и поперечных срезающих силах в неармированной бетонной конструкции могут возникать деформации, приводящие к растрескиванию и появлению других дефектов, вплоть до разрушения.

Стальные элементы каркаса железобетона могут воспринимать растягивающие нагрузки, десятикратно превышающие те, что может воспринимать бетон. Пластичный стальной прокат, имея свойство удлиняться без разрыва на 5-25 мм, работает на растяжение, предотвращая развитие деформаций в конструкции за допустимые пределы.

Монолитная фундаментная лента представляет собой систему балок, связанных между собой на углах и пересечениях, лежащую на сплошном упругом грунтовом основании. Грунты постоянно испытывают воздействие климатических факторов – промерзают зимой и оттаивают весной, увлажняются поверхностными или подземными водами, при этом увеличиваясь или уменьшаясь в объеме.

Возникающие при этом силы снизу передаются на фундамент, а при постоянной нагрузке от здания сверху в конструкции возникают усилия сжатия и растяжения. При этом сжатие и растяжение могут испытывать разные зоны сечения монолитных балок, составляющих ленточный фундамент.

Поэтому основная схема армирования ленточного фундамента – это объемный каркас с расположением стальных прокатных изделий вверху и внизу поперечного сечения. Если ширина подошвы ленты превышает ширину стены более, чем на 600 мм, то дополнительно армируется и подошва с помощью плоских сеток.

Какая арматура используется для армирования ленточных фундаментов

Армировка ленточного фундамента выполняется посредством пространственных каркасов и плоских сеток, в которых стальные прокатные изделия делятся на рабочие, воспринимающие основные растягивающие усилия, и конструктивные, служащие для закрепления рабочих стержней.

Рассмотрим, какие стальные стержни можно использовать для ленточного фундамента. В качестве рабочей используется рифленый стальной прокат класса А3, по другой классификации А400, выпускаемая по ГОСТ 5781-82* или А500С по ГОСТ Р 52544-2006 . Рифленый прокат способствует лучшему сцеплению рабочих стержней с бетоном. Армирование ленточного фундамента посредством проката А500С позволяет сваривать каркасы и сетки. В качестве конструктивной применяются стержни с гладкой поверхностью класса А1 или, по другому обозначению, А240.

Арматура периодического профиля

Об использовании рабочей арматуры классов А3 и А500С, различиях между ними, выгоде применения А500С, особенностях установки каркасов и сеток мы писали в статье «Ленточный фундамент: от земляных работ и подушки до заливки бетона и снятия опалубки».

Все работы по армированию нужно производить, следуя указаниям технических документов СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» , пользуясь которыми, можно армировать ленточный фундамент своими руками.

Расчет диаметра арматуры и количества рабочих стержней для ленты

Диаметр круглого проката для ленточного фундамента определяется на основании расчета, в котором учитываются нагрузки, которые несет фундамент. Нагрузка собирается со всех несущих стен в приложении на 1 метр погонный по длине фундамента. В суммарной нагрузке учитываются:

• собственный вес конструкций стен из разных материалов каменной кладки, легкобетонных блоков, деревянных, монолитного железобетона и т.п.;
• собственный вес перекрытий – железобетонных или деревянных, собираемый с 1 м 2 и половины пролета между несущими стенами;
• веса людей, мебели, перегородок, оборудования и пр., действующий на перекрытия, собираемый с 1 м 2 и половины пролета перекрытия. Принимается по СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» ;
• вес покрытия и конструкций кровли, собираемый с 1 м 2 и половины пролета;
• вес снежного покрова зимой, принимаемый по СНиП 2.01.07-85* .

После сбора нагрузок рассчитывается ширина конструкции ленты с учетом несущей способности основания. Мы привели примеры, как правильно произвести сбор нагрузок, расчет ширины ленты и толщины противопучинной подушки в статье «Мелкозаглубленный ленточный фундамент: расчёт глубины, подготовка основания, армирование своими руками и калькулятор расчётов».

Там же имеются таблицы для сбора нагрузок для разных видов стен и перекрытий, величины значений расчетных сопротивлений различных типов грунтов, которыми можно воспользоваться при расчете любых ленточных фундаментов, предназначенных для малоэтажных зданий. Для быстрого расчета на странице статьи предусмотрен калькулятор.

Расчет армирования выполняется с учетом принятых габаритов конструкции фундамента – ширины подошвы и высоты сечения по методике СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» . Чтобы правильно рассчитать армирование ленточного фундамента согласно СНиП, следует обратиться к профессиональным проектировщикам.

А мы приведем упрощенный метод расчета.

Упрощенный расчет армирования ленточного фундамента

Упрощенный расчет стального проката для ленточного фундамента заключается в подборе количества рабочих стержней, а также их диаметра по основному показателю – минимальному проценту армирования.

Согласно требованиям п.5.11 Таблица 5.2 Пособия к СП 52-101-2003 суммарная площадь рабочих стержней, которые могут воспринимать растягивающие усилия, не должна составлять менее 0,1 % площади сечения рассчитываемой железобетонной конструкции.

Так как монолитная лента имеет вид балки, на которую воздействуют разнонаправленные силы, то растянутые зоны могут быть и вверху, и внизу ее поперечного сечения.

Таким образом, главное условие расчета – наличие в обоих зонах сечения конструкции продольных рабочих стержней с суммарной площадью не менее 0,1 % общей площади сечения.

Формула для расчета процента армирования по п.5.11 Пособия к СП 52-101-2003 :

Pr – единица равная 100%;

A s ; – искомая суммарная площадь рабочих стержней, мм 2 ;

b – ширина ленты, мм;

h ; – рабочая высота поперечного сечения,в мм.

Из этой формулы можно найти необходимую минимальную площадь стержней:

При расчете нужно учитывать правила армирования ленточного фундамента, изложенные в Пособии к СП 52-101-2003 в «Руководстве по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)».

Согласно п. 5.17 Пособия к СП 52-101-2003 минимальный диаметр каждого из рабочих стержней ограничивается 12 мм.

Исходные данные: ленточный фундамент монолитный под наружные стены сечением 600 мм (b – ширина) на 500 мм (H – полная высота);

Сначала определяем h0, которая будет равна высоте сечения без защитного бетонного слоя.

Защитный слой, который необходимо выдерживать для нижних стержней на подошве ленты, укладываемых на песчаную или щебеночную подготовку – 70 мм. Но для верхней арматуры защитный слой – 30 мм, поэтому принимаем среднее значение – 50 мм:

h0 = H – 50 = 500 – 50 = 450 мм

Определяем площадь сечения ленты, которая будет использоваться в расчетах:

b х h0 = 600 х 450 = 270 000 мм 2

Необходимая минимальная площадь рабочих стержней As в каждой зоне сечения будет равна:

As = b х h0 х 0,001 = 270 000 х 0,001 = 270 мм 2

Для подборки диаметров рабочих стержней и их количества по минимально необходимой площади приводим Таблицу 1.

По таблице находим ближайшие значения для минимального диаметра 12 мм при условии установки 3-х стержней. Значение будет между колонками с 2-мя (226 мм 2) и 3-мя стержнями (339 мм 2), принимаем большее – 339 мм 2 для 3-х стержней.

В результате окончательно принимаем по 3 рабочих стержня, имеющих диаметр по 12 мм в обеих зонах поперечного сечения.

Схемы армирования ленточного фундамента

Приводим две основные схемы армирования монолитного железобетонного фундамента, которые могут использоваться в малоэтажном строительстве.

Схема 1 – если ширина ленты равна ширине стены

Схема армирования 1

Схема 2 – если ширина ленты превышает ширину стены

Схема армирования 2

В обоих случаях лента армируется по длине пространственным каркасом, рабочие стержни которого, расположенные в обеих зонах поперечного сечения конструкции, воспринимают и компенсируют растягивающие усилия.

Если лента выступает за грани цоколя более, чем на 0,5 м, растягивающие усилия будут возникать в зоне подошвы перпендикулярно к ее оси. Для того, чтобы компенсировать эти усилия, дополнительно используется армирование подошвы ленты в поперечном направлении к оси стены.

Оптимальное решение при этом – вязка сетки, состоящей из рабочих и конструктивных стержней и укладка ее перед установкой пространственного каркаса.

При устройстве пространственных каркасов кроме продольных рабочих стержней используется поперечная арматура, которая служит не только для соединения в одну конструкцию продольных прокатных изделий, но и для восприятия поперечных, перерезывающих нагрузок на ленту. Поперечная арматура противодействует также образованию трещин в конструкции и препятствует боковому выпучиванию рабочих стержней.

В составе пространственных каркасов поперечные прокатные изделия используются в виде хомутов, которые охватывают продольные рабочие стержни по периметру каркаса. Для хомутов применяется арматура с гладкой поверхностью класса А1, имеющая диаметр в пределах 6-8 мм.

Хомуты для пространственного каркаса

В техническом документе СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» определены диаметры арматуры при разных условиях армирования, которые приводим в Таблице 2.

Помимо требований по использованию для различных элементов пространственных каркасов и плоских сеток арматурных стержней определенного диаметра и класса нормами предусматривается ряд правил по армированию монолитных конструкций.

Правила армирования монолитного ленточного фундамента

При производстве армирования ленты необходимо соблюдать следующие нормативные правила:

• рабочие стержни, установленные в продольном направлении каркасов и сетках, должны иметь один диаметр. В случае использования арматуры с разным диаметром стержни с бо льшим диаметром необходимо располагать в нижней зоне ленты;
• при ширине ленты, превышающей 150 мм, количество продольных рабочих элементов, размещенных в одном уровне, не должно быть меньше 2-х;
• расстояние в каркасе между продольными элементами, установленными в одном уровне, не допускается меньше 25 мм в нижнем ряду каркаса и меньше 30 мм в верхнем ряду. При устройстве пространственных каркасов также необходимо предусмотреть места для пропуска глубинных вибраторов. В этих местах просвет не должен быть менее 60 мм;
• шаг прокатных изделий в ленточном фундаменте, предусмотренный для монтажа хомутов или поперечных элементов, должен быть в пределах ¾ высоты конструкции и не больше 500 мм;
• защитный слой бетона, предусмотренный для рабочей арматуры каркасов или сеток, расположенной у подошвы ленты, должен составлять 35 мм при бетонной подготовке, 65 мм – при подготовке из песка или щебня;
• защитный бетонный слой с боковых и верхней сторон конструкции – 40 мм, для хомутов или поперечных стержней – 10 мм.

Изготовление каркасов и сеток

В случае использования обычного проката классов А1, по другой классификации А240, и А3(А400), производится вязка арматуры под ленточный фундамент, для чего применяется специальная вязальная проволока. Сварка арматурных элементов возможна только при использовании проката класса А400С или А500С.

Вязальная проволока изготавливается из низкоуглеродистой стали, имеет диаметр в пределах 0,8-1,4 мм и предназначена специально для изготовления элементов несущего каркаса железобетонных конструкций. При вязке каркасов и сеток используются отрезки длиной в 30 см, которые предварительно нарезаются.

Рассмотрим, как вязать арматуру для ленточного фундамента. Для выполнения этого вида работ используется специальный инструмент: ручные крючки или насадки на шуруповерт, вязальные пистолеты, пассатижи, щипцы и кусачки.

Крючок для ручной вязки арматуры

Из отрезков вязальной проволоки делают петлю, которую пропускают вокруг места соединения арматурных стержней, затем концы закручивают вручную посредством вязального крючка или механическим способом с помощью насадки на шуруповерт или пистолета.

Способы вязки арматуры

Так как каркасы и сетки из арматуры имеют ограниченную длину, может возникнуть вопрос: как связать арматуру для ленточного фундамента. По длине каркасы и сетки стыкуют с помощью: нахлеста без сварки или сваркой в случае использования проката класса А400С или А500С.

Пистолет для вязки арматуры

При сварке внахлест длина стержней соединяемой арматуры не должна составлять менее 10 диаметров.

В случае соединения нахлестом длина перепуска арматурных стержней должна составлять не менее 20 диаметров соединяемых элементов и не менее 250 мм.

Вязка арматуры механизированным способом

Для расчета общего объема материала можно использовать калькулятор арматуры для ленточного фундамента, размещенный на этой странице.

Армирование углов и стыков

В местах примыканий и угловых соединений ленты происходит наибольшая концентрация напряжений, поэтому эти узлы необходимо дополнительно укреплять.

Для усиления используется установка дополнительных стержней по следующим схемам:

Усиление угла с помощью дополнительных стержней

При усилении угла ленты устанавливаются дополнительные Г-образные и трапециевидные стержни, которые крепятся к рабочим стержням в верхнем и нижнем уровнях соединяемых каркасов.

Усиление Т-образного пересечения

При усилении Т-образного пересечения устанавливаются дополнительные трапециевидные стержни в верхнем и нижнем уровнях соединяемых каркасов.

Усиление пересечения стен

При усилении взаимного пересечения устанавливаются трапециевидные стержни.

Армирование углов ленточного фундамента может осуществляться также по следующим схемам:

Усиление угла П-образными элементами

Вариант усиления угла Г-образными хомутами

Вариант усиления Т-образного примыкания П-образным и Г-образными хомутами

Расчет количества арматуры

Исходные данные: малоэтажный дом размерами 10 х 12 м со средней несущей стеной, расположенной по длинной стороне. Сечение ленты 400 х 400 мм. Армирование – пространственный каркас из 6 стержней рабочей арматуры диаметром 12А3. Хомуты из гладкого проката диаметром 6А1 расположены с шагом 400 мм.

Определяем общую длину ленты:

10 х 2 + 12 х 3 = 56 м.п.

Длина рабочих стержней будет равна:

Длина одного хомута:

0,4 х 4 /1,15 = 1,39 м (1,15 – коэффициент перевода периметра сечения ленты в длину хомута)

Длина стержней для хомутов:

140 х 1,39 = 194,6 м.п.

Результаты расчета увеличиваем на 5 % – это запас, учитывающий резку арматуры и отходы.

Рабочая арматура: 336 х 1,05 = 353 м.п. или 352 х 0,888 = 313 кг

Хомуты: 194,6 х 1,05 = 204 м.п. или 204 х 0,222 = 46 кг

Для быстрого подсчета количества материалов можно использовать расположенный здесь калькулятор ленточного фундамента арматуры и опалубки.

Способы и приемы армирования ленточного фундамента

Приведенные выше две основные схемы, по которым можно армировать ленточный фундамент, а также схемы устройства усиления углов и пересечений для малоэтажных домов были многократно использованы и испытаны при реальном строительстве в тяжелых грунтовых условиях – при основаниях, сложенных из просадочных и пучинистых грунтов. Поэтому рекомендую использовать эти схемы и приведенную информацию по подбору стальных стержней и конструированию каркасов для домов высотой в 1-2 этажа при любых грунтовых условиях.

При строительстве более сложных и ответственных сооружений для проектирования фундамента следует обратиться к профессиональным проектировщикам.

ГОСТ 5781-82* “Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций;

ГОСТ Р 52544-2006 “Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций”;

СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры»;

СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»;

СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»;

СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»;

Пособие к СП 52-101-2003 “По проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры”;

«Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения».

Как правильно армировать ленточный фундамент: вязка арматуры своими руками, какой диаметр использовать, калькулятор и схема армирования

Информация об армировании ленточных фундаментов своими руками

Исходные данные:

Характеристики грунта несущего слоя: Несущим элементом фундамента является ИГЭ - 1 (суглинок полутвердый) мощностью пласта 5 м со следующими расчётными характеристиками:

II=18,5 кН/м3, II=240, СII=31 кПа

Фундамент под внутренние стены; сечения 1-1.

Рис.1.

Ширина подошвы ленточного фундамента определяется по формуле:

где n0ll -расчетное усилие по 2-му предельному состоянию на 1 п.м. ленточного фундамента, кН

R - расчетное сопротивление грунта основания; подставляется R0 для предварительного определения размеров фундамента, кПа

Mg - средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах, принимаем равным 20 кН/м3;

d - глубина заложения фундамента от уровня планировки, м

1. Предварительно ширина подошвы фундамента определяется:

2. Т.к. значение расчетного сопротивления грунта R0 является условным, относится к фундаментам, имеющим ширину b=1 v и глубину заложения d=2 м и не учитывающим прочностные характеристики грунта, поэтому производим уточнения R с учетом конструктивных особенностей фундаменты (b=2.04м, d=2.0 м) по формуле:

где?c1 и?с2 - коэффициенты условий работы, принимаемые?c1=1,25 и?с2=1,1,

Кz=1, М?=0,72; Мg=3,87; Мc=6,45,

II=18.5 кН/ь3 и?"II=18.2 кН/м3 -осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента;

СII=31 кПа - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

dI - глубина заложения фундаментов безподвальных сооружений или приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала, определяемая по формуле:

Где hs -толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала - 0, 55 м;

hcf - толщина конструкции пола - 0,15 м;

Cf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала - 22 кН/м3

db- глубина подвала = 0 (так как проектируемое здание без подвала)

Расчетное сопротивление грунта основания при d=2.04 м и d=2.0 м определяется:

Уточняется ширина подошвы фундамента:

Т.к. разность двух значений "b" превышает 10%

уточнение необходимо продолжить.

3. Расчетное сопротивление грунта основания при b=0.66 м и d=2.0 м

Так как разница последних двух значений "b" менее 10% дальнейшее уточнение не делается.

Подбор сборных стеновых панелей и фундаментных блоков производится по ГОСТ.

Проверка давления на грунт под подошвой фундамента производится по формуле:

где РII давление под подошвой фундамента, кПа;

GfII - собственный вес фундаментной плиты 1 п.м., определяется как произведение удельного веса материала фундамента (железобетон - 24 кН/м3) и объема материала фундамента (0,71 м3): GfII=24*0,71=13,21 кН

GgII- вес грунта на уступах фундамента, определяемый как произведение удельного веса грунта (18,5 кН/м3) и объема грунта (2,42 м3): GgII=18,5*2,42=44,77 кН;

А - площадь 1 п.м. подошвы фундамента, принятых размеров.

Следовательно принятая ширина подошвы фундамента достаточна.

основание фундамент свая здание

Фундамент здания – это основной его элемент. Он обеспечивает существование. Всего дома в целом. Чтобы фундамент не начал совремнем разваливаться, следует очень качественно произвести его заливку.

Мы поможем вам грамотно осуществить это задание, для этого вам всего лишь потребуется последовать нашим рекомендациям.

Перед началом заливки фундамента, следует произвести необходимую подготовку. Прежде Всего вам потребуется четко определить положение вашего дома. Затем тщательно отчистите территорию и хорошо выровняйте ее.

Разбивку здания не стоит проводить самостоятельно. Лучше доверить это дело профессионалу. С помощью специальных приспособлений и приборов он точно разметит все углы наружного типа колышками. Это делается, чтобы осуществить наглядно внешнюю линию стены фундамента.

Главное, что вы должны заполнить, это то что обязательно не обходимо определить, является ли ваш дом прямоугольным.

Это сделать достаточно просто. Для этого просто измерьте его диагонали. Они обязательно должны бать идентичными, если нет – значит, дом не относится к прямоугольному типу.

После того как раз метка улов внешнего типа завершена, можно приступать к вбиванию колышков. Следует вбивать по три колышка для каждого угла. Расстояние между ними должно бать около 1 м от отмеченной линии фундамента. Затем вы должны приступить к прибиванию досок.

Это нужно сделать так, чтобы их край, который считается верхним показывал уровень конца стен фундамента. Нивелир поможет вам осуществить качественное выравнивание.

Далее вам будет не обходимо осуществить растягивание шнура. Это следует сделать через досочные верхние края на паре противоположных улов. Чтобы правильно подогнать положение шнура вам понадобится отвес. Это следует осуществить для того чтобы шнур находился прямо под отметкой, которую нанесет профессионал. Вам потребуется сделать насечки в тех.

Местах, где шнур соприкасается с доской, это делается для того, чтобы отмерить положение доски. Помните, что совершаемые вами насечки должны бать полностью идентичны друг другу. Шнуры, которые вы натянули помогут вам в следующих этапах строительства. А именно в определении наиболее ровной линии монтажа домовых стен. В течении процесса выкапывания вы можете снять шнур. Здесь и пригодиться насечки, которые вы предварительно сделали на поверхности досок.

Они всегда помогут вам определиться, где расположены края наружного типа стен фундамента. Вам также потребуется определить центральную балку несущего типа. Это потребуется для правильной разбивки линии наружного типа фундамента. Это не так сложно сделать, вам просто потребуется точно измерить расстояние от частей улов. Затем будет не обходимо вбить колышки.

После этого вам потребуется уложить доски горизонтального типа. Обратите внимание, что они должны бать одного уровня. Это очень важно. Следующим шагом будет размещение шнура. Это нужно выполнить, соблюдая прошлые рекомендации. Корда вы будете выполнять вкапывание котлованы непосредственно под фундамент, вы по желанию можете удалить колышки, если они начнут вам мешать. После всех проделанных действий вы можете приступить к выполнению стен фундамента и его подошвы.

Подошва здания и фундамента

Вот вы и подошли к созданию подошвы здания. Мы подготовили вам несколько советов, чтобы данный процесс прошел как можно успешнее. Помните, что перед тем как вы приступите к моменту выкапывания рва под фундамент, вы должны снять слой земли. Снятый слой должен быть со всей поверхности сразу. Вам понадобится выкопать дополнительные рвы.

Что касается размеров рвов, они должны быть примерно в пол метра. Запомните важную информация, что подошва фундамента должна быть в толщине около 10 см. Не меньше. В случае, если основание в несущести не очень хорошего уровня, вы должны расширит его, а также армировать. Клин, который находится в верхней части фундамента, выполняет важные функции.

Он помогает стене фундамента выдерживать боковые нагрузки. Такие нагрузки могут возникнуть в случае смещения грунта. Возможно, вы столкнетесь с неровностями котлована. В ситуации такого типа следует прибегнуть к выравниванию котлована с помощью бетона. Ни в коем случае не используйте землю, которая уже является выкопанной.

Вам, несомненно, понадобится проложить фундамент под столбы и колонны. Чтобы без труда определить линию, на которой располагаются столбы, главной функцией которых является поддержание балки несущего типа, нужно воспользоваться шнуром.

На плане дома вы должны найти координаты размещения столбов, а так же их размеры. Фундаменты под них должны быть преданы заливке так, чтобы части которые находятся на их поверхности находились в центре самого фундамента

Размер фундамента будет полностью зависеть от давления самого основания, а также нагрузки. Обычно размеры фундамента под столбы и колонны составляют для здания с одним этажом 60 на 60, а с несколькими 80 на 80. Обязательно учтите этот нюанс. По вопросу плотности грунта лучше посоветоваться непосредственно с профессионалом.

Он даст дельный совет. Вы должны учитывать, что самая маленькая толщина фундамента, который не поддавался армированию составляет для колон 0,1 м. Вы должны учитывать, что толщина самого фундамента не может быть уже, чем расстояние между краями фундамента и столба. Важно учитывать время заливки фундамента под камины, оно должно совпадать с временем заливки дымоотвода. Хотелось бы сказать пару слов о фундаменте ступенчатого типа.

Данные фундаменты очень распространены при наклоне грунта, либо в домах, в которых прослеживается наличие разноуровнености. Запомните, что подошву фундамента и вертикальноступенчатую часть стоит залить в одно и тоже время. Особое значение имеет размещение нижнего участка подошвы. Будет лучше, если она будет размещаться на основании без нарушений.

Бетон отлично подойдет для соединения с подошвой вертикального типа. Его толщина должна быть примерно 15 см, а ширина должна полностью соответствовать параметрам подошвы фундамента. Если вы знаете про наличие достаточно большого уклона, выполните не одну ступень, а несколько.

Это важный момент. Учтите, что расстояние ступеней в вертикальном положении не должно быть больше 60 см. Это не относится к скальному основанию. Если основание сделано из гравия либо песка, расстояние не должно быть выше 40 см. Вам необходимо соблюсти наши советы, и заливка подошвы здания пройдет успешно.

А так же вы можете посмотреть видео Начало строительства. Земляные работы

Подошва традиционного монолитного ленточного фундамента представляет собой платформу из железобетона, предназначенную для равномерного распределения нагрузки, которую создаёт фундамент дома на грунт.
Ширина подошвы обычно как минимум в два раза превышает ширину фундамента. В США сооружения подошвы требуют большинство местных строительных норм и правил для установки фундаментов на рыхлых песчаных и илистых грунтах.

Высота большинства подошв для фундаментов , которые нам приходится сооружать, составляет 30, а ширина - 60 см. Обычно, если проектом не предусматривается иное, мы усиливаем такую подошву двумя рядами стальных арматурных прутков 012 мм. В нашем случае грунт на дне котлована был таков, что для двухэтажного дома с размерами в плане 8x12 м без дополнительной подошвы, увеличивающей площадь опоры фундамента, обойтись было нельзя. Для штата Род-Айленд, в котором мы работаем, это обычное явление. Прежде чем приступить к сооружению подошвы , необходимо было разметить на дне котлована точное расположение фундамента дома .

Мы всегда ориентируемся по вешкам, установленным геодезистами при разметке стройплощадки ещё до начала рытья котлована. Обычно на дне котлована достаточно определить положение двух базовых точек - двух крайних углов одной из фундаментных стен. В большинстве случаев мы находим положение этих угловых точек с помощью шнура, натянув его между вешками, установленными геодезистами, и отвеса. По отвесу на дне котлована мы забиваем две свои вешки, используя для этого обрезки арматуры, чтобы не вынимать их, когда дело дойдёт до заливки бетона. Расстояние между этими двумя вешками должно точно соответствовать длине стены, указанной архитектором на плане. Чтобы быстро разметить положение двух других углов фундамента, необходимо рассчитать длину его диагонали. С помощью обычного калькулятора сделать это не так уж сложно. А зная длину диагонали и размеры фундамента в плане, можно легко и точно определить положение остальных двух углов и отметить их вешками. Делаем мы это следующим образом. Два члена бригады удерживают концы ленты двух рулеток в базовых точках, уже отмеченных вешками, пока третий член бригады, натянув ленты обеих рулеток, перекрещивает их на отметках длины диагонали и длины стены, а в точке пересечения забивает в землю очередную вешку. Чтобы исключить возможные ошибки, мы всегда дважды перепроверяем расстояния между всеми вбитыми на дне котлована вешками, сверяя их с размерами, указанными на плане. После того, как во все углы будут забиты вешки, мы натягиваем шнур от одного угла к другому и получаем контур всего фундамента целиком.
Теперь, установив все вешки, можно приступать к сооружению опалубки . Мы используем для этого доски сечением 5x30 см, соединённые между собой с помощью забитых в землю стальных П-образных скоб, которые удерживают внутреннюю и наружную стенки опалубки на расстоянии друг от друга, точно равном 60 см. Эти скобы являются "ноу-хау" нашей бригады. Мы их специально сделали на заказ, так как в продаже таких не бывает. Они оказались настолько удобными, что никакими другими приспособлениями для фиксации опалубки мы, как правило, больше не пользуемся.

Опалубку мы устанавливаем таким образом, чтобы стены фундамента располагались точно по центру подошвы (ширина фундаментных стен данного дома по проекту составляла 25 см). Начинаем работу по сооружению опалубки с того, что скрепляем под углом 90° гвоздями две доски сечением 5x30 см для формирования наружного угла и устанавливаем их на расстоянии 17,5 см от шнура. Затем параллельно доскам внешней опалубки устанавливаем и фиксируем с помощью стальных П-образных скоб доски внутренней стенки опалубки. Так, постепенно продвигаясь от одного угла к другому, мы продолжаем этот процесс до завершения установки всех внешних и внутренних стенок опалубки.
Фиксирующие опалубку П-образные скобы на прямых участках расставляем с шагом 100-120 см. В местах стыка двух досок их края соединяем с помощью забитых под углом гвоздей и устанавливаем крепежные скобы с обеих сторон от стыка.
Подгонять и подрезать доски опалубки по длине нам приходится довольно редко. Когда, например, две доски стыкуются недостаточно плотно, зазор мы заделываем с помощью короткой накладной доски, прибив её гвоздями с наружной стороны. А если та или иная доска оказывается немного длиннее, чем нужно, просто прибиваем её к смежной доске внахлёст. На образующиеся при этом на боковых кромках подошвы небольшие неровности просто не обращаем внимания. В конце концов, важен не внешний вид подошвы, так как она всё равно будет полностью зарыта в землю. Главное, чтобы готовая подошва имела прочность не ниже расчётной и успешно справлялась с возложенными на неё функциями. После того, как опалубка полностью установлена, мы производим частичную обратную засыпку грунта около её потенциально слабых точек, например, на стыке отдельных досок или же на участках, где было невозможно установить П-образные крепёжные скобы. Кроме того, обратная засыпка не позволяет бетону просочиться под опалубку и приподнять её.
Далее с помощью теодолита мы устанавливаем уровень верхней кромки подошвы фундамента . Она должна располагаться, во-первых, строго горизонтально, а во-вторых, точно на заданной глубине, указанной на плане архитектором. Отметки уровня фиксируем небольшими гвоздиками 2,5x50 мм, забивая их наполовину длины на расстоянии 0,5-1,0 м друг от друга по всему периметру с внутренней стороны досок опалубки. При укладке бетона они служат нам ориентиром для определения, на какую высоту следует заполнять опалубку.
Теперь всё готово к укладке бетона. Наилучшие котлованы - это те, к любой точке которых может легко подъехать бетоновоз. Но так, к сожалению, бывает очень редко. Поэтому обычно мы начинаем укладку с наиболее труднодоступных для бетоновоза участков, перемещая лопатами бетон вдоль опалубки до тех пор, пока эти участи не будут заполнены до требуемой высоты - до уровня гвоздей, фиксирующих высоту подошвы фундамента.

После того, как заливка бетона в опалубку завершена, мы приступаем к укладке вдоль всего периметра подошвы двух рядов стальных арматурных прутков D12,5 мм. Для этого прутки арматуры сначала раскладываем в два ряда поверх влажного бетона примерно на расстоянии 15 см от каждой стенки, подсовывая их под поперечные перекладины П-образных скоб. А затем утапливаем их в бетон на глубину примерно 20 см, используя в качестве инструмента обыкновенные штыковые лопаты. Бетон над утопленными прутками арматуры тщательно и аккуратно "проштыковываем" теми же лопатами, чтобы удалить попавший в него воздух.
Выровняв поверхность бетона до высоты гвоздей, фиксирующих уровень верхней кромки подошвы, мы осторожно приподнимаем все стальные П-образные скобы на несколько сантиметров. Обычно на 5-7 см, не больше, чтобы беспрепятственно выполнить две последние операции.

Верхнюю кромку подошвы мы тщательно выравниваем и затираем. На всех прямых участках подошвы точно вдоль центральной линии верхней кромки мы делаем шпоночную канавку глубиной 2,5-3,0 см и шириной 7-8 мм. Положения углов фундаментных стен мы отмечаем прямо на верхней кромке подошвы, прочертив риски острием гвоздя на слегка затвердевшей поверхности бетона.

Первая из них - это затирка верхней кромки подошвы. Кроме облегчения всех последующих работ по возведению стен фундамента, гладкая поверхность облегчает удаление грязи и мусора, который неизбежно попадает на верхнюю кромку во время демонтажа опалубки.
И наконец, завершающий этап в сооружении подошвы фундамента - это вырезание или выдавливание шпоночной канавки вдоль центральной осевой линии верхней кромки. Эта канавка должна обеспечить прочное и надёжное сцепление подошвы со стеной фундамента, которая будет возведена на ней в дальнейшем. Обычно мы делаем шпоночную канавку глубиной 2,5-3,0 см и шириной 7-8 см, просто вдавливая в бетон короткий брусок соответствующего сечения вдоль центральной линии верхней кромки подошвы. К моменту начала этой работы бетон обычно уже достаточно затвердевает, поэтому брусок оставляет за собой канавку, которая сама по себе не "заплывает" и не изменяет свою форму и размеры. Такие канавки мы делаем только на прямолинейных участках подошвы, не доводя их до углов примерно на 0,5-0,7 м. Поскольку углы являются самыми прочными частями фундаментной стены, беспокоиться о нарушении целостности фундамента в этих точках не стоит.
Прежде чем удалять опалубку, мы переносим с неё отметки положения углов фундаментных стен прямо на верхнюю кромку подошвы, прочертив риски остриём гвоздя на слегка затвердевшей поверхности бетона. Они будут служить ориентиром для установки опалубки при возведении стен фундамента.