Будівництво будь-якого будинку починають з визначення типу і розмірів фундаменту. Від міцності підстави залежить цілісність і довговічність всієї будівлі. Цегляний житловий будинок зазвичай зводять на стрічковому монолітному підставі. При такому способі закладки проектні та монтажні роботи виробляють самостійно.
Щоб виконати розрахунок фундаменту будинку з цегли, необхідно визначити постійні та тимчасові навантаження, які діють на його конструкцію і поверхню землі. Нижня відмітка закладки стрічкового підстави залежить від щільності ґрунту, його складу, глибини промерзання і рівня підземних вод на ділянці.
Визначення глибини закладки фундаменту Тип грунту на ділянці визначають методом буріння глибоких шурфів в декількох місцях будівельного майданчика. За складом і вологості визначають його несучу здатність.
Несуча здатність природного грунту: • Пилуваті піски, насичені вологою - 1 кгс / см2; • Піски дрібної і середньої фракції - 2-2,5 кгс / см2; • Піски великої фракції і гравелисті - 3-3,5 кгс / см2; • Гравійні - 4-5 кгс / см2; • Тверді та напівтверді пилувато-глинисті - 1-3 кгс / м2.
Якщо витягнута з шурфу земля має однорідну структуру (піщану або глинисту) і низьку зволоженість, то несуча здатність буде в межах 2 кгс / м2. При такій структурі грунту глибина траншеї для закладки фундаменту не перевищує 1 м.
Важливо! Щоб уникнути перекосу і деформації залізобетонної стрічки від спучування вологого грунту в зимовий період, її слід заглибити нижче позначки промерзання на 20-30 см. Частина монолітного підстави повинна підніматися над нульовою відміткою на 20-30 см через його можливого просідання в перший рік після початку експлуатації. Глибина промерзання в різних кліматичних зонах коливається від 0,7 до 2,1 м. У південних областях рівень промерзання становить - 0,7-1,0 м; в середній смузі - 1,2-1,5 м; в північних районах понад 2 м. Якщо будмайданчик розташований в середній смузі, а водоносний шар знаходиться вище глибини промерзання, то для розрахунку фундаменту будинку з цегли висоту приймають - 1,2 + 0,3 + 0,3 = 1,8 м.
Розрахунок постійних навантажень До постійних відносяться навантаження від будівельних конструкцій будівлі, оздоблювальних і ізоляційних матеріалів, сантехнічних приладів, інженерних систем, меблів і побутової техніки, людей і тварин. Напруга від будівельних конструкцій можна підрахувати за кошторисної документації до проекту будинку або по усереднених значеннях питомої ваги 1 м2 стін, перекриттів і покрівельного матеріалу. Для прикидочного розрахунку маси цегляного одноповерхового будинку 6х9 м, висотою 2,5 м, з однієї поздовжньої перегородкою і покрівлею з керамічної черепиці, беруть максимальні значення питомої ваги будівельних конструкцій.
Важливо! Постійне навантаження на фундамент будівлі складе: 90045 кг = 19845 + 54000 + 6480 + 9720 де, 19845 кг = 73,5 м2 х 270 кг / м2 - напруга від стін, яке визначають за їх сумарної площі - (6 + 9) х2х2 , 5 + 9х2,5 = 73,5 м2, помноженої на вагу цегляної стіни товщиною 15 см -270 кг / м2. 54000 кг = 108 м2 х 500 кг / м2 - маса цокольного і горищного перекриттів з розрахунку їх площі - 6х9х2 = 108 м2, помноженої на вагу залізобетонного перекриття - 500 кг / м2. +6480 Кг = 81 м2 х 80 кг / м2 - вага покрівлі, розрахований за площею скатів даху - 9х4,5х2 = 81 м2, помноженої на вагу покрівлі з черепиці - 80 кг / м2. 9720 кг = 54 м2 х 180 кг / м2 - корисне навантаження від внутрішнього наповнення будинку - добуток загальної площі на максимально можливу корисне навантаження - 180 кг / м2.
Розрахунок сезонних навантажень Маса сніжного покриву створює тимчасову напругу на площу підстави будинку.
Щоб визначити його чисельне значення, площа скатів покрівельного покриття множать на максимально можливий вага снігового покриву для даної кліматичної зони. • Площа покрівлі: 9х4,5х2 = 81 м2. • Величина снігового покриву для зони з помірним кліматом - 100 кг / м2. • Поправочний коефіцієнт для даху з ухилом 300 - 0,86. • Снігова маса складе: 81 х 100 х 0,86 = 6966 кг.
Розрахункова вага фундаменту Площа підстави при ширині стрічки 400 мм складе: (9 + 6) х2 (периметр будинку) х 0,4 + 9 (довжина внутрішньої стіни) х 0,4 = 15,6 м2 = 156000 см2. Обсяг стрічкового фундаменту при максимальній глибині закладки - 1,5 м і висотою над нульовою відміткою 0,3 м: 15,6 х 1,8 = 28,08 м3. Розрахункова вага при щільності залізобетону 2500 кг / м3: 28,08 х 2500 = 70200 кг Поетапний розрахунок фундаменту будинку з цегли дозволяє визначити сумарний вага всіх будівельних конструкцій з постійними і тимчасовими навантаженнями: 90045 + 6966 + 70200 = 167211 кг = 167,2 т .
Загальне навантаження на площу підстави (грунту) Щоб розрахувати навантаження на грунт, яку буде надавати цегляний будинок на стрічковому фундаменті, необхідно дізнатися співвідношення сумарної ваги будинки з усіма навантаженнями до опорної площі фундаменту в см2. 167211 кг / 156000 см2 = 1,07 кг / см2
Розрахункове ставлення має бути менше табличного значення несучої здатності грунту ділянки будівництва. Мінімальна табличне значення для Дрібнопіщаний грунту - 2 кгс / см2. При 20% запасі міцності розрахункове навантаження на грунт складе - 1,3 кг / см2, що значно менше контрольної величини. Перевірочний розрахунок Запас міцності фундаменту дозволяє заощадити матеріали і кошти на його зведенні. Для перевірочного розрахунку зменшують ширину стрічки на 15 см.
Отже: • Опорна площа підстави складе: (9 + 6) х2х0,25 + 9х0,25 = 9,75 м2 = 97500 см2 • Обсяг фундаменту: 9,75х1,8 = 17,55 м3 • Розрахункова вага фундаменту: 17,55х2500 = 43875 кг • Загальна вага споруди: 90045 + 6966 +43875 = 140886 кг • Навантаження на грунт: 140886 кг / 97500 см2 = 1,45 кг / см2
З запасом міцності в 20% розрахункове навантаження складе - 1,74 кг / см2. Ця величина менше контрольної. Розрахунок може бути прийнятий за основу. Відео: Уточнюючий розрахунок навантаження будівельної конструкції на грунт підстави дозволив заощадити 10,53 м3 бетону і зменшити витрати на армування.
