Расчет фундамента для дома

Заказ проекта для строительства индивидуального жилого дома, предприятие не из дешевых. Поэтому, зачастую, за основу берется эскизный набросок будущего дома, без расчета и привязки к местности, завозятся материалы и начинается строительство. Как правило, это приводит к перерасходу материалов (в лучшем случае), а значит и к удорожанию строительства. В большей степени это относится к устройству фундамента и литью  монолитных железобетонных плит перекрытия, потому, что все делается «на глазок» и желательно с запасом , чтобы «не думалось». И это в лучшем случае. А ведь, для того, чтобы этого избежать, можно с помощью простейших расчетов определить размеры фундаментов в зависимости от конкретных нагрузок и грунтовых условий, рассчитать шаг балок и их сечение в монолитных перекрытиях, подобрать сечения строительных конструкций и т.п. В итоге, и дом не развалится прежде времени, и в деньгах экономия.

Расчет фундамента при проектировании дома, впрочем как и остальных конструкций, ведется по предельным состояниям. Кто не знает, что это такое, не пугайтесь. Суть его заключается в том, что разрушение конструкции не наступит, если действующие усилия, напряжения, деформации, перемещения, ширина раскрытия трещин или величины других факторов и воздействий не превышают предельных значений, установленных нормами. Таким

образом, условия расчета по предельным состояниям будут удовлетворены в том случае, когда внешнее воздействие на конструкцию равно либо менее ее внутренней сопротивляемости. Причем, расчет по первому предельному состоянию, т.е. по несущей способности, производят по расчетным нагрузкам, а по второму и третьему, т.е. по деформациям, образованию и раскрытию трещин ? по нормативным нагрузкам согласно СНиП 2.01.07-85, без учета коэффициента перегрузки.

Некоторые виды нагрузок были упомянуты ранее, здесь же рассматриваются остальные, необходимые для расчета фундамента.

Снеговые нагрузки.

При проектировании снеговая нагрузка рассчитывается с учетом географических особенностей региона. Расчетное значение веса снегового покрова S_q на 1 м2 горизонтальной поверхности земли следует принимать в зависимости от снегового района Российской Федерации. В СНиП 2.01.07-85. они приведены в виде таблицы. Полное нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия S определется по формуле:

S_q ? расчётное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности.

µ ? коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Коэффициент µ зависит от угла наклона ската кровли: µ=1 при углах наклона ската кровли меньше 25°; µ=0,7 при углах наклона ската кровли от 25 до 60°. При углах наклона ската кровли более 60° значение µ в расчёте полной снеговой нагрузки не учитывают.

Ветровые нагрузки.

Учет ветровой нагрузки производится следующим образом: нормативная ветровая нагрузка принимается нормальной к поверхности сооружения или его части и определяется по формуле

q_в=KQ

где: Q — скоростной напор ветра в кг/м², принимаемый в зависимости от географического района и высоты сооружения; К — аэродинамический коэффициент:

при 0<d?15^°  K=-0,8;

при d=30°  K=0;

при d?50^°  K=+0,8

Аэродинамический коэффициент зависит от угла наклона ската кровли. Если крыша пологая, напор ветра будет стараться ее приподнять, а при крутой крыше — опрокинуть. При проектировании малоэтажных зданий, расчет на ветровую нагрузку, как правило не производится, однако необходимо учитывать возможность сноса крыши сильными порывами ветра.

Расчет фундамента.

Прежде всего следует выяснить, на какую глубину следует заложит фундамент, применительно к данной местности. А она зависит от наличия подвала, характера грунтов, уровня грунтовых вод и глубины промерзания. Расчетная глубина промерзания грунта Н определяется по формуле:

H=m_tH^н

где: Н^н — нормативная глубина промерзания; m_t — коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунта у наружных стен, величина которого зависит от конструкции пола:

полы на грунте — 0,7;
полы на лагах по грунту — 0,8;
полы на балках — 0,9;
прочие здания — 1,0

Расчет фундамента осуществляется в два этапа — расчет основания и расчет самого фундамента. Расчет оснований зданий по расчетным сопротивлениям основания производится по формуле:

p?R,

где: р — среднее давление по подошве фундамента в кг/см², передаваемое на грунты основания; R — расчетное сопротивление в кг/см² грунтов основания. Они рассматривались ранее.

Расчет самого фундамента осуществляется методом сбора расчетных нагрузок N от вышележащих конструкций, воздействующих на фундамент. Определение ширины фундамента при их центральном загружении производится по формуле:

где:
N — нормативная нагрузка на фундамент, включая собственный вес фундамента;
a — длина фундамента или рассчитываемого отрезка при ленточном фундаменте;
b — ширина фундамента.