Расчет фундамента – работы, предыдущие реализации проекта несущей конструкции. Они включают определение разных важных показателей, калькуляцию стоимости и пр. Аспектов, которые следует учесть, достаточно много. В статье мы остановимся на главных, в том числе стоимость, нагрузка, количество бетонной консистенции, осадка.
Как рассчитываются издержки?
Расчет основания — это последний шаг перед проектированием и началом строительства.
Расчет цены фундамента предлагаем рассмотреть на цельной несущей конструкции ленточного типа. Подошва хоть какой основы должна находиться ниже уровня, на который промерзает земля, примерно на 0,5 м.
Возьмём средний показатель вымерзания. Он колеблется в пределах 0,7-1 м. Как следует, глубина фундамента равна 1,2-1,5 м.
Ширину нужно рассчитывать по ряду факторов. Во-первых, плотность земли. Во-вторых, толщина стеновых конструкций. В-третьих, количество этажей.
Время от времени принимают во внимание другие параметры, конкретно влияющие на нагрузку. Минимальная допустимая толщина – 0,5 м.
Пример расчета
Начальные данные мы уже знаем. Теперь предлагаем выполнить расчет для фундаментов, предполагающих строительство дома из двух этажей площадью 10×8 м. Во внимание следует использовать следующие величины:
- периметр несущих стеновых конструкций – 36 погонных метров;
- толщина кладки из кирпича в полтора изделия – 0,38 м;
- ширина базы – 0,6 м;
- высота цокольного участка – 0,5 м;
- глубина несущей конструкции – 1,3 м;
- общая величина базы – 1,8 м.
Не считая того, рассматриваемый фундамент включает усиление за счёт армирующих изделий. Необходимо брать пруты диаметром 1-1,2 см. Один погонный метр включает 29 м арматуры либо 18 кг материалов. Напоминаем, за базу берём указанные ранее параметры.
Сооружению, возводимому по нашему примеру, необходимо 38,88 м3 бетонной смеси. Марка – M300. Внимание, это четкая цифра! Не следует воспринимать её практически и покупать материалы впритык. Обычно берут с маленьким запасом. Скажем, 40 м3. Армирующих изделий поперечником 1 см нужно 650 кг.
В среднем один куб бетонной консистенции оценивается в 38$. Одна тонна металла обойдётся в 1000$. Что касается работ конкретно по заливке и армированию несущих конструкций, они стоят кое-где 40$ за один квадратный метр. Что в итоге? Примерно 3670$ (цена материалов + оплата услуг рабочих). Прибавим форс-мажорные происшествия и прочие подобные факторы, получим 4000$.
Определение нагрузки на основание
Со ценой разобрались, теперь рассмотрим расчет нагрузки на фундамент, который тоже играет немаловажную роль. Чтоб вычислить показатель, необходимо принять во внимание два принципиальных фактора. Первый – общий вес будущего сооружения. 2-ой – эксплуатационные нагрузки, оказываемые на несущую конструкцию.
Расчет, касающийся нагрузки, включает также площадь и массу опоры. Самый лучший вариант – равномерное распределение давления по всей поверхности основания. Когда сделать такое не выходит, прибегают к различным конструктивным хитростям.
Появляется логичный вопрос – как посчитать вес сооружения, если оно ещё не выстроено? Для этого необходимо знать средние характеристики массы главных несущих элементов. К ним относится кровельная конструкция, стены и перекрытия. Как в предыдущем случае со ценой, рассмотрим конкретный пример для разных материалов.
Вес 1-го квадратного метра стеновой конструкции, сделанной из брёвен либо бруса, равен 70-100 кг/м2. У кирпичной стены с толщиной 15 см масса несколько выше — 200-270 кг/м2. Если кровля изготовлена из стали листового типа, то подходящая величина составляет 20-30 кг/м 2. Показатель для рубероида – 30-50 кг/м2.
Осталось выяснить про перекрытия. Масса соответствующих элементов чердачных помещений в комплексе с термическим изолятором – 70-100 кг/м2. Цокольный участок, обустроенный по древесным опорам, вместе с утепляющим материалом весит 100-150 кг/м2. Напоминаем, обозначенные величины считаются усреднёнными.
Зная перечисленные характеристики высчитывается общая площадь кровельной конструкции, перекрытий сооружения и стен. Затем полученная цифра умножается на удельную массу 1-го квадратного метра какого-либо материала. В итоге получается постоянная нагрузка, требуемая для расчета.
Наряду с неизменными, учитываются временные нагрузки. Например, оказываемые ветром либо снегом. Средняя масса покрова, образующегося из-за снегопада, определяется на основании характеристик, присущих заданному региону страны. Скажем, для южной части она составляет 50 кг/м2. В северной возрастает до 190 кг/м2. Для средней полосы характерен показатель 100 кг/м 2.
Вычисление количества бетонной консистенции на примере плитной основы
Чтоб понять, как выполняют расчет бетона для фундамента, возьмём плитную несущую конструкцию. Она является плитой цельного типа, которая устанавливается под всю площадь возводимого сооружения. Вследствие этого для определения подходящего показателя необходимо выяснить объём плиты. Площадь множится на толщину.
Типовые постройки часто имеют размеры 6×6 м. Означает, площадь равна 36 м2. Минимально допустимая толщина плитного основания – 10 см. Бетонной консистенции потребуется 3,6 м3. Если взять плиту шириной 20 см, уже понадобится 7,2 м3. Для 30 см – 10,8 м3. Столько бетонной консистенции нужно для создания гладкой плиты.
Но на этом вычисления не оканчиваются. Для расчета плитного основания, если исходить из бетонной консистенции, нужно ещё учесть другие параметры. Дело в том, что для роста жёсткости описываемых оснований применяют специальные рёбра. Они прокладываются, как в поперечном, так и продольном направлении цельной плиты. Плюс данные элементы делят её на некое число квадратов.
Благодаря рёбрам жёсткости плита лучше принимает деформационные нагрузки. Как правило, элементы обустраивают на нижнем участке конструкции. Разъясняется это простотой создания. Другое преимущество такового подхода – гладкая верхняя поверхность.
Расчет расхода бетонной консистенции, предназначенной для рёбер жёсткости, высчитывается на основании общей протяжённости частей и площади сечения. Речь идёт о поперечной величине. Скажем, если рёбра ставят через 3 м на базе размером 6×6 м, общее число равно 6 штук. Напомним, три ставится вдоль и столько же поперёк.
Длина каждого ребра жёсткости – 6 м, в сумме – 36 м. Высота элемента практически всегда равна толщине самой плиты. Поперечное сечение имеет или прямоугольную, либо трапецеидальную форму. Ширина – 0,8-1 от высоты. Соответственно, площадь поперечного сечения при плите 10 см равна 0,008 м2, объём – 0,288 м3.
В ситуации с трапецеидальной формой соотношение меж длинами основ заданной фигуры равно примерно 1,5. Меньшая основа – 0,8-1 от общей толщины фундаментной плиты, большая – в 1,5 раза больше, ежели у «родителя». Снова берём плиту, толщина которой составляет 10 см. Требуемый показатель по поперечному сечению – 0,01 м2. Объём рёбер жёсткости получится 0,36 м3. Подобными образом осуществляется расчёт фундамента с плитами большей толщины.
Осадка несущей конструкции
Расчет просадки осуществляется по специальной технологии.
Расчет осадки фундамента делается по воздействию постоянных нормативных нагрузок. Калькуляция производится по установленной методике, регламентируемой различными правилами. Главное, чтоб полученная осадка была либо равна данной, либо меньше её. Больше не допускается.
Отойдём в сторону от жилых сооружений. Возьмём другие не наименее важные и всем известные конструкции. К примеру, мосты. Согласно одному из действующих СНиП, отличие по осадке меж соседними опорами не должно стать предпосылкой возникновения углов перелома в продольном профиле конструкции. У городских и автодорожных мостов величина не превосходит 2%, у железнодорожных – 1 %.
Есть другие учитываемые причины. Суть в том, что расчет фундамента без определения осадки просто лишён смысла. Не имеет значения, для какого сооружения он производится. Будь то приведенные ранее мосты либо жилые постройки, осадка является неотъемлемой частью их эксплуатации.
В целом осадка несущей конструкции представляет собой деформацию вертикального типа. Возникает она вследствие передачи на фундамент усилий от сооружения. На показатель оказывает воздействие и грунт. Точнее, изменение его физического состояния в ту либо иную сторону.
Таким образом, проектная документация в неотклонимом порядке должна учитывать естественную осадку. Для её подготовительного расчета проводят геологические исследования, рассчитывают различные параметры, в том числе упомянутые ранее, и делают ряд других мероприятий.
Когда осадка перестаёт отвечать подходящему уровню, необходимо провести работы, устраняющие возникшие недостатки. Способ выбирается, исходя из основной предпосылки возникновения проблемы. К примеру, неравномерная осадка часто появляется из-за изменения глубины залегания грунтовых вод либо уплотнения почвы.
