Фундамент для дома с подвалом

Рассмотрим две ситуации:

1) дом без подвала на ленточном фундаменте;

2) дом с подвалом на том же ленточном фундаменте.

Какую основную ошибку допускают все, кто не знаком с принципами расчета фундаментов? Не учитывают разрушающего действия грунта.

 

Основной довод людей, который приходится оспаривать постоянно, доказывая неочевидные, но очень существенные вещи, звучит так: «Мы взяли вес дома (400т, например), разделили его на площадь фундамента дома и получили давление под подошвой фундамента 1,5 кг/см2, а это любой грунт понесет! И при этом ширина подошвы у нас вообще махонькая – 40см, по ширине стены». И в итоге, роют люди траншеи и строят вот такие чудеса…


А потом удивляются, почему трещат стены с годами. И пусть это произойдет не через год и три, а через семь-восемь лет, разве от этого будет легче хозяину дома?

В этой статье мы постараемся разобраться, с тем, как же на самом деле работает фундамент с подвалом, и почему ширина подошвы зависит от перепада грунта снаружи и внутри здания (чем больше перепад, тем шире подошва).

Итак, обычный фундамент без перепадов земли. Что на него действует? Нагрузка от веса конструкций и временные нагрузки – вертикальные. Условно обозначим их на рисунке силой Р, т/м (количество тонн на метр стены). В теме «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома» как раз расписано, как эту нагрузку Р найти.


Теперь, если разделить эту силу на принятую ширину подошвы «а», то получим (грубо и приблизительно) давление под подошвой фундамента Рср, т/м2. Эту величину находят для проверки прочности грунта под подошвой фундамента. В чем суть? Любой грунт – это специфическая структура, состоящая из твердых частиц и пор (пустот). Зная характеристики грунта, можно вычислить его расчетное сопротивление Rc, т/м2 – это грубо говоря тот предел, который выдержит грунт, не начиная разрушаться. Если давление под подошвой фундамента Рср будет больше Rc, то грунт начнет сжиматься и оседать за счет пор, причем происходить это будет неравномерно. Итог – трещины в фундаментах и стенах дома.

Разберемся со значением Rc, оно колеблется от 10 т/м2 (для слабых грунтов, хотя бывает и меньше) до 30-40 т/м2 (для хороших грунтов). Определить Rc можно с помощью «Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений», страница 99, формула 33(7). Обычно, если вы не делали геологические изыскания (якобы в целях экономии), то расчетное сопротивление Rc принимается 15 т/м2 (1,5 кг/см2), что дает зачастую огромный запас по прочности и такой же огромный перерасход бетона в фундаментах. Человек, не знакомый с расчетами, сравнить все это просто не в состоянии, и выходит как в поговорке «скупой платит дважды», и хорошо, если не трижды – вдруг грунты оказались хуже, чем приняты, кто проверит?

Но хватит отвлекаться на лирику (экономию). Вернемся к нашему фундаменту без подвала. Определили нагрузку, задались шириной подошвы, нашли давление под подошвой и сравнили с Rc – и спим спокойно. Это, конечно, нельзя назвать расчетом. Прикидка – да. Кто действительно хочет разобраться с расчетом, нужно изучить страницы 93-197 «Пособия…» и пройтись по всем примерам, тогда расчет будет полноценным. Еще нужно отметить, что на данный момент СНиП, к которому написано это пособие, отменен, и нужно пользоваться ДБН «Основания зданий и сооружений», корректируя расчет с учетом действующих норм. Вот только примеров в ДБН нет, и скоро явно не будет, поэтому советую начать разбираться именно с пособия.

А теперь посмотрим, что будет, если наше здание имеет подвал и перепад грунта. Грунт засыпки со стороны улицы давит на стену подвала и подошву фундамента, вызывая следующие деформации:

1) изгибается стена подвала;

2) подошва фундамента пытается сдвинуться горизонтально в сторону подвала;

3) грунт под нижним углом подошвы (см. рисунок) испытывает повышенное напряжение и может разрушиться.


Рассмотрим подробнее каждое из этих влияний.

1) Деформации стены подвала. Если стены из сборных блоков ФБС, то давление грунта пытается сдвинуть эти блоки, и чем глубже блок, тем больше сдвигающая сила. Чтобы не казалось, что давление грунта – это пустяки и вообще фантастика, рассмотрим в цифрах. При перепаде земли 2.5 м для обратной засыпки суглинком давление грунта внизу стены возрастает до 1,2 т/м2. Вот это давление и будет пытаться разрушить стену, сдвинув ФБС с места. Помогает в этом случае пригруз от конструкций здания (наша нагрузка Р т/м) – чем больше она, тем лучше. Также помогает сцепление блоков друг с другом и с фундаментной лентой – по площади поверхности. Часто в стенах подвала приходится делать стены из ФБС переменной толщины – чем глубже, тем толще, чтобы, во-первых, пригрузить, а во-вторых – увеличить площадь сцепления.

Если стена подвала монолитная, то выручает армирование. Такие стены можно сделать гораздо тоньше, т.к. они без швов и работают гораздо лучше, чем кладка. Главное – правильно рассчитать и заармировать их. Для тех, кто хочет разобраться с этим вопросом, да и вообще с темой этой статьи, есть «Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов…», в котором и теория изложена, и примеров очень много.

2) Второе явление – сдвиг подошвы, приводящий к потере устойчивости и разрушению конструкции. Итак, у нас есть сдвигающая сила давления грунта. Чем мы можем ее удержать? Во-первых, пригрузом – чем больше сила Р, тем сложнее сдвинуть подошву. Но для небольших частных домов силы пригруза бывает недостаточно. И здесь нас выручает сила трения (сцепление подошвы с грунтом), сопротивляющаяся сдвигу. Чем шире подошва, тем больше сила трения. И в ходе расчета очень часто приходится увеличивать ширину подошвы, чтобы в итоге удерживающая сила была больше сдвигающей. Вот, мы раскрыли первый фактор, влияющий на ширину подошвы фундамента.

3) Третье явление – разрушение грунта под подошвой фундамента. Разберемся с ним. Вернемся к началу статьи, где мы писали, что давление под подошвой принимается меньше 15 т/м2 (1,5 кг/см2). При вертикальном действии нагрузки давление под подошвой распределяется приблизительно равномерно, причем оно не должно превышать Rc.


Теперь рассмотрим вариант здания с подвалом с перепадом земли, когда к вертикальному давлению на фундамент присоединяется горизонтальное давление, в итоге, подошва не равномерно давит на грунт, а как бы поворачивается, и давление под краем подошвы значительно возрастает – до величины Рmax. Чтобы грунт не разрушался, должно выполняться условие Рmax < 1,2Rc. И здесь мы сталкиваемся с новым препятствием – если при равномерной нагрузке с давлением под подошвой проблем не возникает, то при наличии перепада земли Рmax часто вырастает больше, чем 1,2Rc. Бороться с этим явлением можно, опять-таки, только увеличением ширины подошвы фундамента.

В итоге, пройдя все эти этапы расчета, мы можем получить ширину подошвы в несколько раз больше тех 40см, которые были заявлены в первоначальных рассуждениях.


Еще полезные статьи:

«Фундаменты. Это важно знать»

«Ленточный фундамент»

«Что нужно знать о ленточном монолитном фундаменте»

«Столбчатые фундаменты под здание с несущим каркасом»

«Как запроектировать подпорную стену?»

«Сбор нагрузок для расчета конструкций - основные принципы»

«Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома»

«Расчет фундамента под наружную стену подвала. Пример расчета»

 

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ".

В этом разделе Вы можете задать вопросы и получить на них ответы. Комментарии в этой статье я закрываю. Если есть замечания к содержанию статьи, пишите на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.



Комментарии

0 #1 Алекс 15.12.2012 13:50
Здравствуйте, Ирина! Спасибо Вам за доходчивые объяснения и ответы! Надеюсь, и мне вы поможете. Задали задачку-есть железобетонный пандус, опирающийся на стенки и ленточный фундамент глубиной 2 метра. Необходимо подобрать арматуру в стенке. Не могу разобраться с давлением грунта, как его отыскать, если ничего неизвестно о грунте? Ведь получается, что давление грунта, нагрузка от самой стены, нагрузка от плиты в купе дают момент,зная который можно начать расчет стены как внецентренно-сж атый элемент, найти эксцентриситет и так далее... Или же я не прав? Возможно, у вас есть пример решения такой задачки? Спасибо!
0 #2 Иринa 20.01.2013 12:18
Алекс, вряд ли вопрос актуален через месяц, но у меня не было возможности отвечать. Картинку бы увидеть этого пандуса, особенно в разрезе
+2 #3 Андрей 12.04.2013 13:21
Добавьте пожалуйста методику расчета и примеры, например одноэтажный дом с погребом- подвалом.
+1 #4 Иринa 15.04.2013 08:37
Спасибо! Я подумаю. А пока можете воспользоваться «Руководством по проектированию подпорных стен и стен подвалов…» В нем есть примеры и теория.

Добавлено 29.08.2014:
Есть хорошая новость! На сайте появился расчет фундамента под стену подвала, вот ссылка svoydom.net.ua/.../
0 #5 Иринa 19.02.2014 10:18
Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ" svoydom.net.ua/besplatnaja-konsultacija.html В этом разделе Вы можете задать вопросы и получить на них ответы. Комментарии в этой статье я закрываю. Если есть замечания к содержанию статьи, пишите на адрес

Комментарии в данной теме закрыты. Чтобы получить бесплатную консультацию, перейдите по этой ссылке.

Поиск

Подписка на статьи

Комментарии

  • Женя 02.12.2016 14:17
    Здравствуйте!Оч ень хотелось бы статью о плоской кровле, о правильных подсчетах ...

    Подробнее...

     
  • Тамара 02.12.2016 12:18
    Добрый день!Хотела бы спросить литературу о шпонках в фундаментах, в ...

    Подробнее...

     
  • Алексей 01.12.2016 08:50
    Не проще ли сразу плиты положить как положено на фундамент. А так вам ...

    Подробнее...

     
  • Александр 30.11.2016 20:47
    Здравствуйте! У меня два вопроса к вашему рамному узлу: зачем заводить ...

    Подробнее...

     
  • Айгуль 30.11.2016 14:22
    а можно ли тогда допустим, положить плиты ПК (пустотки) на землю в ...

    Подробнее...

Яндекс.Метрика