Фундамент: расчет возможного опрокидывания

Исходные данные для проведения расчета

Для того, чтобы правильно выполнить расчет количества опор столбчатого фундамента, необходимо обладать информацией. К таким исходным данным для расчета относится:

• отчет об инженерно-геологических изысканиях, включающий структуру поперечных разрезов почвы и данные о залегании грунтовых вод;
• несущая способность грунта;
• глубина промерзания и величина снегового покрова в данной местности, взятые из СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»;
• данные об удельном весе строительных конструкций, из которых будет построено здание, взятые из СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Если вы решили не привлекать специалистов для проведения изыскательских работ, а сведений о геологии участка у вас нет, то потребуется выполнить изучение грунтов самостоятельно.

Для этого на участке застройки необходимо выкопать 2-3 шурфа на глубину не менее чем 0,5 метра ниже опорной подушки фундамента. Если при этом будет обнаружен влагосодержащий слой, то использовать для постройки столбчатый фундамент нельзя. Придется выбрать более дорогое основание.

Определение типа грунта своими руками.

Оценка несущей способности грунта

Природный состав грунта определяет его несущую способность и поэтому, после изучения геологических данных, необходимо выбрать из табл. 1-5 на стр.6 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» данные о расчетном сопротивлении грунтов, соответствующих реальной ситуации. При этом следует учитывать, что приведенные числовые значения относятся к глубине заложения более 1,5 метра. Подъем на каждые 500 мм вверх увеличивает это значение в 1,4 раза.

Таблица сопротивлений грунта (R).

Определение весовых нагрузок на фундаментное основание

Вес строительных конструкций здания, снегового покрова в зимнее время, инженерного оборудования и бытового оснащения является важнейшим определяющим фактором для расчета фундамента. Можно попытаться выполнить расчет каждой отдельной конструкции по удельному весу составляющих ее элементов, но это очень большая и сложная задача. В справочной литературе уже приводятся средние обобщенные данные, которые можно взять за основу. Вот некоторые из них:

• стена из бруса при толщине 150 мм – 120 кг/м 2 ;
• бревенчатые стены 240 мм – 135 кг/м 2 ;
• каркасные стены с утеплителем толщиной 150 мм – 50 кг/м 2 ;
• пенобетонные блоки марки D600300 мм – 180 кг/м 2 ;
• междуэтажное перекрытие по деревянным балкам с утеплителем – 100 кг/м 2 ;
• такое же чердачное перекрытие с учетом утеплителя – 150 кг/м 2 ;
• бетонные пустотные плиты – 350 кг/м 2 ;
• эксплуатационная нагрузка перекрытий – 200 кг/м 2 ;
• кровля с покрытием из металлочерепицы – 30 кг/м 2 ;
• крыша с шифером – 50 кг/м 2 ;
• кровля с керамической черепицей – 80 кг/м 2 ;
• снеговая нагрузка для средней полосы России – 100 кг/м 2 ;
• для южных регионов – кг/м 2 .

При проведении расчетов так же следует учесть массу самого фундамента. Для этого следует определить его объем и умножить на средний удельный вес железобетона – 2500 кг/м2. Угол скатной крыши может уменьшить или увеличить указанную здесь величину при его изменении.

Вес строительных конструкций.

Расчет оснований

Разработкой должна быть решена задача обеспечение их устойчивости в любых проявлениях неблагоприятных вариантов нагрузок и воздействий. Ведь потеря устойчивости оснований соответственно повлечет деформацию, а, возможно, и разрушение всего или части здания.

Последствия сдвига фундамента

Проверке подвергаются такие вероятные потери устойчивости:

1. сдвиг грунтов основания вместе с фундаментом;
2. плоский сдвиг сооружения по соприкосновению: подошва сооружения – поверхность грунта;
3. смещение фундамента по какой-либо из его осей.

Помимо нагрузок и других сил, действующих на конструкции, устойчивость здания зависит от глубины заложения, формы, размера подошвы фундамента.

Применение метода предельных состояний

Расчетная схема определения нагрузок достаточно разнообразна и специфична для каждого объекта. На разных этапах до 1955 г. существовали разные методы расчета конструкций: а) допускаемых напряжений; б) разрушающих нагрузок. С момента указанной даты расчеты ведутся по методу предельных состояний. Его особенностью является наличие целого ряда коэффициентов, учитывающих предельную прочность конструкций. Когда такие конструкции перестают отвечать требованиям эксплуатации, их состояние называется предельным.

Упомянутыми СП и СНиП устанавливаются следующие предельные состояния оснований:

• по несущей способности;
• по деформациям.

Деформация фундамента здания из-за смещения

По несущей способности входят состояния, при которых основание и сооружение не соответствуют эксплуатационным нормам. Это может быть лишение ими устойчивого положения, обрушение, разного рода колебания, избыточные деформации, как пример: оседание.

Вторая группа объединяет состояния, которые затрудняют эксплуатацию конструкций или снижают ее срок. Здесь могут иметь место опасные смещения – осадка, крен, прогибы, появление трещин и т. п. Расчет по деформациям выполняется всегда.

Основания рассчитываются по первой группе в таких ситуациях:

1. при наличии горизонтальных нагрузок – подпорная стена, работы по углублению подвала (реконструкция), фундаменты распорных сооружений;
2. расположение объекта вблизи котлована, откоса или подземной выработки;
3. основание состоит из увлажненных или жестких грунтов;
4. сооружение находится в перечне по I уровню ответственности.

Расчет нагрузок

Проектированием учитываются все виды нагрузок, возникающих на этапах строительства и эксплуатации зданий и сооружений. Порядок их нормативных и расчетных значений установлен в СП 20.13330.2011, обновленной версии СНиП 2.01.07-85.

Нагрузки классифицируются по длительности воздействия, и бывают постоянными или временными.

В постоянные нагрузки входят:

• вес элементов и конструкций зданий;
• вес насыпных грунтов;
• гидростатическое давление грунтовых вод;
• предварительно напряженные усилия, например: в железобетоне.

Диапазон временных нагрузок более широк. Можно сказать, что к ним относятся все остальные, не вошедшие в постоянные.

Как правило, на основание или конструкцию действует несколько сил, поэтому расчеты предельных состояний выполняются по критическим сочетаниям нагрузок или соответствующим усилиям. Такие сочетания проектируются при анализе состава одновременного приложения различных нагрузок.

По составу нагрузок различаются:

основные сочетания, куда входят постоянные, длительные и кратковременные нагрузки:

Пример формулы:

особые сочетания, где помимо основных действует одна из особых нагрузок:

Пример формулы:

Пример сбора нагрузок на фундамент

Исходные данные:

Предполагается строительство жилого 2-х этажного дома с холодным чердаком и двухскатной крышей. Опирание крыши производится на две крайних стены и одну стену под коньком. Подвал не предусмотрен.

Место строительства – г. Нижегородская область.

Тип местности – поселок городского типа.

Размеры дома – 9,5х10 м по наружным граням фундамента.

Угол наклона крыши – 35°.

Высота здания – 9,93 м.

Фундамент – железобетонная монолитная лента шириной 500 и 400 мм и высотой 1 900 мм.

Цоколь – керамический кирпич, толщиной 500 и 400 мм и высотой 730 мм.

Наружные стены – газосиликат плотностью 500 кг/м3, толщина стеной 500 мм и высотой 6 850 мм.

Внутренние несущие стены – газосиликат плотностью 500 кг/м3, толщиной стены 400 м и высота 6 850 мм.

Перекрытия и крыша – деревянные.

Конструкции, которые могли бы задержать снег на крыше, не предусмотрены.

План фундамента.

Разрез дома, с действующими нагрузками.

Требуется:

Собрать нагрузки на центральную ленту фундамента, расположенную под внутренней несущей стеной, если грузовая площадь от перекрытия 4,05 м2, а от крыши – 5,9 м2.

Сбор нагрузок на внутреннюю несущую стену.

Определяем нагрузки, действующие на 1 м2 грузовой площади (кг/м2) всех конструкций, нагрузка которых передается на фундамент.

Вид нагрузки	Норм.	Коэф.	Расч.
Нагрузка от пола 1-го этажа (q1)
Постоянные нагрузки: – нижняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) – утеплитель t=180мм (пенопласт ρ=20кг/м3) – доски пола t=36мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: – жилые помещения	13,5 кг/м2 3,6 кг/м2 16,2 кг/м2 150 кг/м2	1,1 1,3 1,1 1,3	15,4 кг/м2 4,7 кг/м2 17,8 кг/м2 195 кг/м2
ИТОГО	183,8 кг/м2		232,9 кг/м2
Нагрузка от перекрытия 1-го этажа (q2)
Постоянные нагрузки: – нижняя обшивка из досок t=16мм (ель ρ=450кг/м3) – доски пола t=36мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: – жилые помещения	7,2 кг/м2 16,2 кг/м2  150 кг/м2	1,1 1,1 1,3	7,9 кг/м2 17,8 кг/м2 195 кг/м2
ИТОГО	173,4 кг/м2		220,7 кг/м2
Нагрузка от перекрытия 2-го этажа (q3)
Постоянные нагрузки: – нижняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) – утеплитель t=180мм (пенопласт ρ=20кг/м3) – верхняя обшивка из досок t=30мм (ель ρ=450кг/м3) Временные нагрузки: – чердачные помещения	13,5 кг/м2 3,6 кг/м2 13,5 кг/м2 70 кг/м2	1,1 1,3 1,1 1,3	15,4 кг/м2 4,7 кг/м2 15,4 кг/м2 91 кг/м2
ИТОГО	100,6 кг/м2		126,5 кг/м2
Нагрузка от конструкций крыши (q4)
Постоянные нагрузки: – внутренняя обшивка из досок t=16мм (ель ρ=450 кг/м3) – стропила (ель ρ=450кг/м3) – обрешетка (ель ρ=450кг/м3) – гибкая черепица (ρ=1 400кг/м3) Временные нагрузки: – обслуживание крыши	7,2 кг/м2 3,4 кг/м2 3,3 кг/м2 7 кг/м2 100 кг/м2	1,1 1,1 1,1 1,3 1,3	7,9 кг/м2 3,7 кг/м2 3,6 кг/м2 9,1 кг/м2 130 кг/м2
ИТОГО	120,9 кг/м2		154,3 кг/м2
Вес фундамента (q5)
Постоянные нагрузки: – вес ж/б ленты шириной 400мм (железобетон ρ=2 500 кг/м3)	1 000 кг/м2	1,1	1 100 кг/м2
ИТОГО	1 000 кг/м2		1 100 кг/м2
Вес керамического кирпича (q6)
Постоянные нагрузки: – вес керамического кирпича 400мм (ρ=1600 кг/м3)	640 кг/м2	1,1	704 кг/м2
ИТОГО	640 кг/м2		704 кг/м2
Все газосиликаных блоков (q7)
Постоянные нагрузки: – вес газосиликат 400мм (ρ=500 кг/м3)	200 кг/м2	1,1	220 кг/м2
ИТОГО	200 кг/м2		220 кг/м2
Снег (q8)
Временные нагрузки: – снег	140 кг/м2	1,4	196 кг/м2
ИТОГО	140 кг/м2		196 кг/м2
Ветер (q9)
Временные нагрузки: – ветер	15 кг/м2	1,4	21 кг/м2
ИТОГО	15 кг/м2		21 кг/м2

Определяем нормативную и расчетную нагрузки на фундамент:

qнорм = 183,8кг/м2 · 4,05м + 173,4кг/м2 · 4,05м + 100,6кг/м2 · 4,05м + 120,9кг/м2 · 5,9м + 1000кг/м2 · 1,9м + 640кг/м2 · 0,73м + 200кг/м2 · 6,85м + 140кг/м2 · 5,9м + 15кг/м2 · 2,95м = 7174,85 кг/м.

Как рассчитать столбчатый фундамент?

Фундаментное основание столбчатого типа представляет собой бетонную или металлическую раму (ростверк), опирающуюся на вертикальные столбы, заглубленные в грунт на определенную глубину.

Материалом для устройства столбов может служить железобетон, полнотелый глиняный кирпич, блоки, металлические трубы или бутовый камень. В нижней части каждой опорной колонны может быть предусмотрена более широкая подошва для увеличения площади опоры. Поперечное сечение вертикальных опор может быть круглым или квадратным.

Варианты столбчатых оснований.

Надежность фундаментной конструкции в значительной мере зависит от расчета столбчатого фундамента и правильного расположения опорных столбов, которые должны быть установлены:

• под всеми углами здания;
• в местах примыкания и пересечения стен;
• на прямых участках ростверка не далее двух метров друг от друга.

Конструкция рамы ростверка должна служить опорой для всех несущих стен и перегородок. При большой длине здания следует предусмотреть дополнительные поперечные перемычки для обеспечения более надежной связи между продольными балками.

Сдвиг фундаментов по подошве и расчет на опрокидывание.

Эти виды деформации могут произойти при действии горизонтальных нагрузок.

При недопустимости отрыва части подошвы от основания, когда равнодействующая проходит внутри ядра сечения подошвы фундамента, опрокидывание невозможно, поэтому проверку на опрокидывание не проводят.

Устойчивость фундамента на сдвиг по подошве рассчитывается по 1-ой группе предельных состояний. Такой сдвиг называется плоским сдвигом фундамента.

где F – расчетная сила, передаваемого на основание от основного и особого сочетания нагрузок;

— коэффициент условий работы, зависящий от вида грунта_; = 0,8 — 1;

F_u – сила предельного сопротивления основания;

– коэффициент надежности в зависимости от класса сооружения; = 1,1 -1,2.

где – вертикальная составляющая внешней нагрузки, кН;

– вес фундамента и грунта на его уступах;

f – коэффициент трения кладки фундамента по грунту основания.

Расчет фундаментов производят в зависимости от расчетной схемы, исходя из следующих условий:

— осадки здания или сооружения (в том числе разность между осадками отдельных их частей) не должны превосходить предельно допустимых величин, для чего фундаменты рассчитывают по деформациям грунта основания;

— напряжения в грунтах основания не должны превосходить расчетного сопротивления грунта основания, исходя из чего определяют размеры площади подошвы фундамента;

— напряжения в материале фундамента не должны вызывать его повреждения, для чего проводят расчет прочности материалов фундамента;

Основные принципы проектирования оснований и фундаментов:

— проектирование оснований сооружений по предельным состояниям;

— комплексный учет факторов при выборе типа фундаментов и оценке работы грунтов основания в результате совместного рассмотрения:

1) инженерно – геологических условий площади строительства;

2) особенностей сооружений и чувствительности его несущих конструкций к развитию неравномерных осадок;

3) метода выполнения работ по устройству фундаментов и подземной части сооружения.

Новые эффективные виды фундаментов мелкого заложения.

Рисунок 1.26. Фундамент в вытрамбованном котловане

Рисунок 1.27. Фундамент в вытрамбованном котловане с уширенным основанием

Рисунок 1.28. Буробетонный фундамент :1 – колонна; 2 – арматурный каркас; 3 — фундамент

Рисунок 1.29. Щелевой фундамент: 1 – стакан; 2 – подколонник; 3 – плитная часть; 4- бетонные пластины

Рисунок 1.30. Фундамент с анкерами: 1- фундамент; 2 – арматурный каркас; 3 — анкер

Рисунок 1.31.Фундаменты с пустотообразователями 1 – фундамент; 2 – пустообразователи

Рисунок 1.32. Фундамент с наклонной подошвой для зданий с железобетонными рамами

Рисунок 1.33. Узел опирания рамы и панели на фундамент с наклонной подошвой

Рисунок 1.34. Фундамент на промежуточной подготовке: 1-эпюра контактных давлений; 2- рыхлый песок; 3- бетон; 4- фундамент

Расчёт нагрузки на основание

Принимаясь за расчёт фундамента под дом, вначале вычислите нагрузку, которую он будет держать.

Для этого рассчитайте площадь поверхности всех стен, перекрытий и кровли, умножьте площадь каждой конструкции на её удельный вес, который можно взять из нижеприведённой таблицы.

Не забывайте также, что к весу дома позже прибавится мебель, бытовая техника, вещи и, конечно же, люди. Всё это тоже надо учесть, когда производите расчёт нагрузки на основание, поэтому считайте лучше с запасом. Вычисление нагрузки на грунт

Следующим шагом в расчётах является определение нагрузки на грунт. Чтобы понять, сможет ли грунт выдержать здание, необходимо просчитать вес основания дома.

Для этого вычислим объём основания, воспользовавшись математическими формулами, и умножим его на плотность бетона (средние показатели плотности разных видов бетона можно найти в таблице ниже).

Затем проведём несложные вычисления по формуле:

(ВФ+ВД)/Ппф, где ВФ — вес фундамента, ВД — вес дома, Ппф — площадь подошвы основания.

сколько килограмм нагрузки должен нести на себе 1см2 грунта

Теперь важно соотнести требуемую нагрузку на грунт с допустимыми значениями, указанными в таблице

Если полученная в ходе вычислений нагрузка больше расчётного сопротивления заданного типа грунта, нужно увеличить опорную площадь дома, а именно:

1. Ленточный можно сделать расширенным к основанию (поперечное сечение выглядит как трапеция).
2. Увеличить ширину фундамента-параллелепипеда.
3. Для столбчатого основания можно увеличить диаметр столбов или их количество.

Пример расчета количества столбов

Задача – рассчитать фундамент для небольшого каркасного дома в средней климатической полосе России размером 5 х 6 метров при высоте этажа 3,0 метра и кровле из металлочерепицы. Пример расчета столбчатого фундамента включает несколько пунктов.

• принимаем в качестве опоры фундамент на круглых железобетонных столбах;
• основной грунт на участке застройки суглинок (Ro – 3,5 кг/см 2 );
• глубина промерзания 1,1 метра;
• при бурении контрольного шурфа грунтовые воды не обнаружены.

Определение весовой нагрузки:

1. общая площадь наружных стен и перегородок составляет 76 м 2 и тогда их общий вес составит 76 х 50 = 3800 кг;
2. масса цокольного перекрытия площадью 30 м 2 составляет 30 х 100 = 6000 кг., а вес чердачного перекрытия – 9000 кг;
3. площадь крыши составляет 52 м 2 , а значит весит такая кровля 30 х 52 = 1560 кг;
4. снеговая нагрузка составит 20% от нормативной при скате 46˚, что составит 100 х 52 х 0,2 = 1040 кг;
5. эксплуатационная нагрузка на одном этаже составляет 30 х 210 = 6300 кг;
6. для оценки массы фундамента возьмем количество столбов из предварительно составленной схемы и примем их диаметр равным 400 мм, тогда масса 10 столбов высотой 1,5 метра составит 540 кг;
7. вес ростверка — это масса железобетонных балок сечением 400х400 м, которая будет равна 980 кг.

Условный вес деревянного и кирпичного дома.

Суммируя полученные данные, получаем общий вес дома равным 29110 кг. Для определения суммарной площади сечения столбов делим 29110/3,5 = 8317 см 2 .

Тогда площадь сечения каждого из 10-ти столбов будет равна 832 мм 2 , что соответствует диаметру 326 мм. Принимаем диаметр равным 400 мм и определяем, что для данного здания необходимо минимальное количество столбов составляет 9 штук.

Однако, учитывая необходимость прочностного запаса 40%, к установке должно быть принято 13 столбов диаметром 400 мм.

Вычисление нагрузок

Теперь общую массу постройки делим на выражение площади фундамента, чтобы вычислить силу, с которой здание будет давить на основание.

Умножаем длину фундаментной ленты на определенную в предыдущем разделе ширину и получаем значение площади ленточного фундамента. Далее общую нагрузку делим на площадь основания, выраженную в квадратных сантиметрах, и узнаем удельную нагрузку, действующую на один квадратный сантиметр фундамента.

Пример:

Нагрузка от здания – 408000 кг;

Площадь ленты фундамента – 132000 см2 (ширина – 30 см, длина – 4400 см).

408000 кг / 132000 см2 = 3,09 кг.

Грунт обладает способностью выдерживать некоторую нагрузку. Просчитанные значения этих нагрузок, определенные в результате геологических исследований, занесены в представленную таблицу.

Выбираем тип почвы на условной строительной площадке и смотрим, насколько его расчетное сопротивление соответствует вычисленной нами удельной нагрузке. Значение сопротивления грунта должно быть несколько больше цифры удельной нагрузки, в противном случае расчеты необходимо корректировать.

Столбчатый тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Столбчатый тип фундамента не испытывает сильной нагрузки, и для его армирования по вертикали подходит ребристая арматура с диаметром в 1 см. Горизонтальная арматура не испытывает на себе никаких нагрузок, она служит только для соединения вертикальных, для нее подходит гладкая арматура толщиной 0,6.

Например, высота столба в 1,5 м и имеющий диаметр 15 см, хватит всего 4 прута в 7,5 см и связкой в трех местах. Общее количество ребристой арматуры толщиной 1 см составит 1,5 м*4=6 м. Необходимое количество гладкой арматуры для одного соединения будет 30 см, а общее количество 90 см.

Также очень просто рассчитать количество вязальной проволоки. Количество соединений, 3 горизонтальных прутка, умножаем на количество вертикальных и на количество проволоки для одного соединения: 3*4*30 см=3,6 метра, а общее количество 3,6*20=72 метра.

Расчет оснований стоек по устойчивости на опрокидывание

11.21.Основания стоек по устойчивости на нагрузки, действующие в произвольных направлениях, допускается рассчитывать раздельно в каждой из двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостей с введением дополнительных коэффициентов условий работы принимаемых по табл. 140. Для круглых стоек вводятся на горизонтальные нагрузки каждого направления, а для квадратных – только на пассивное давление грунта на ригели. Расчет закреплений по устойчивости на опрокидывание выполняется с учетом пассивного отпора грунта и сил трения на боковых поверхностях стойки и ригелей.

0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
Значения	1,0	0,86	0,77	0,73	0,71	0,71

Примечание. и – опрокидывающие моменты во взаимно пе­рпендикулярных плоскостях.

11.22. В схеме закрепления с банкеткой на участке, расположенном ниже отметки поверхности природного грунта, учитываются те же силы сопротивления, что и для закреплений без банкеток; в пределах банкетки учитывается только сопротивление грунта на ригеле и сила трения на боковой поверхности ригеля.

11.23. Закрепление считается устойчивым, если обеспечивается условие

где Q – расчетная горизонтальная сила на отметке поверхности грунта, полученная в результате расчета опоры, кН (тс);

– коэффициент условий работы закрепления, принимаемый по табл.141;

– предельная горизонтальная сила, приложенная на высоте Н, опреде­ляемая по указаниям п. 11.25, кН (тс);

– коэффициент надежности, принимаемый по указаниям п. 11.9 (11.8).

Грунты	Значение коэффициента условий работы закрепления в грунтах со структурой
ненарушенной	нарушенной
Пески:
крупные	1,1
средней крупности	1,05
мелкие	1,1
пылеватые	1,15	1,05
Супеси:
1,3	1,2
1,4	1,3
Суглинки:
1,25	1,15
1,4	1,25
1,4	1,25
Глины:
1,5	1,3
1,5	1,3
1,5	1,4

Рис. 83. Схема к расчету стоек на опрокидывание

а – схема нагрузок на опору; б – схема приведения опрокидывающих нагрузок к равнодействующей; в – расчетная схема заделки стойки в грунте

11.24.При расчете закрепления все действующие на опору нагрузки каждого сочетания заменяются силами: поперечной Q, приложенной на высоте от отметки поверхности земли, и вертикальной силой F, приложенной на отметке подошвы стойки.

Нагрузка M, Q и F принимаются по усилиям, действующим в сечении столпила отметке поверхности грунта,: полученным в результате статического расчета опоры.

11.25. Предельная горизонтальная нагрузка в общем случае при наличии верхнего и нижнего ригелей определяется по формуле

где – коэффициент формы эпюры давления грунта на стойку

– пассивное давление грунта на поверхности стойки, кН (кгс), определя­емое по формуле

– расчетная ширина стойки, м (см);

d – глубина заделки стойки в грунт, м (см);

– относительная глубина центра поворота, определяемая по формулам (303)-(306);

– безразмерный коэффициент, определяемый по формуле

– расчетные характеристики грунта: соответственно удельное сцепление, кПа (кгс/см 2 ), угол внутреннего трения, град, и удельный вес, кН/м 3 (кгс/см 3 );

– коэффициент, трения грунта по бетону, принимаемый по табл. 142;

– средняя ширина стоики в грунте, м (см);

– сопротивления грунта верхнему и нижнему ригелю, кН (кгс), оп­ределяемые по формулам (300) и (301);

– расстояние от поверхности грунта до середины высоты верхнего ригеля, м (см)

– расстояние от нижнего основания стойки до середины высоты нижнего ригеля, м (см);

– безразмерные коэффициенты, определяемые по формулам:

-соответственно ширина верхнего и м (см).

Расчетная ширина стойки определяется по формулам (256)-(258). При устройстве сверленого котлована определяется как для грунта ненарушенного сложения; в случае копаного – как для грунта засыпки.

Грунты	Значение коэффициента трения f грунта по бетону
Глина твердая	0,3
Глина пластичная	0,2
Суглинки твердые	0,45
Суглинки пластичные	0,25
Супеси твердые	0,5
Супеси пластичные	0,35
Пески маловлажные	0,55
Пески влажные	0,45

Для стоек диаметром 800мм определяется по формуле

или принимается по табл. 138.

Силы давления грунта на ригели

где – длина верхнего и нижнего ригелей, м (см);

– высота верхнего и нижнего ригелей, м (см).

При расположении ригеля в грунте банкетки (рис. 82) равнодействую­щая давления грунта определится по формуле

где и – то же, что в формуле (268).

Относительная глубина центра поворота определяется из уравнения

Допускается 9 определять по формуле

Если при закреплении с банкеткой получается, что , то принимается .

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Какой расчет необходим для основания дома?

Исходя из прямого назначения, которое состоит в равномерной передаче нагрузки сооружения на грунт, необходимо выполнить расчет ширины его опорной части и ее прочность.

Для этого необходимо определить вес сооружения, включая и собственный вес основания.

В расчет на прочность фундамента должны войти и снеговые нагрузки, передающиеся на него от кровли в зимнее время, и вес всего, что будет смонтировано и внесено внутрь помещения (отопительная система, водоснабжение, канализация, мебель и т. п.).

Ветровые нагрузки на невысокое здание в расчет фундамента на прочность не включают. Эти нагрузки учитывают, когда выполняют расчет на прочность такого элемента кровли, как мауэрлат, с помощью которого через стены они передаются на основание дома.

На рис. 1 показаны варианты возможных поворотов и смещений фундамента: а) осадка с поворотом, б) осадка с поворотом и смещением, в) сдвиг по подошве.

Рис. 2. Неправильный расчет прочности фундамента может привести к опрокидыванию всего сооружения.

На мелкозаглубленное основание в зимний период действуют выталкивающие силы, возникающие в результате пучения грунта. Неравномерное распределение этих сил и может привести к потере устойчивости фундамента, показанное на изображении, особенно в том случае, если по каким-либо причинам на основание не было возведено строение. Чтобы в этом случае исключить потерю устойчивости, грунт необходимо защитить от промерзания.

Если произошла потеря устойчивости, когда строительство дома было закончено, следует искать ошибки при расчете требуемой прочности. Но это все же не должно было привести к опрокидыванию всего сооружения, как это показано на рис. 2. Изображен небольшой дом, опрокидывание которого произошло не потому, что не был выполнен соответствующий расчет фундамента. При определении размеров основания и его заглубления, не были учтены физические свойства грунта (на изображении видно, что это песчаный грунт).