Расчёт фундамента на опрокидывание

Автор: , инженер-строитель

Расчёт фундамента на опрокидывание относится к расчётам по первой группе предельных состояний — по несущей способности и устойчивости. Выполняется по СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» п. 5.7 «Расчёт оснований по несущей способности» и сводится к проверке условия Mопр ≤ γc · Mуд / γn, где Mуд — удерживающий момент, Mопр — опрокидывающий, γc — коэффициент условий работы, γn — коэффициент надёжности по ответственности сооружения.

Когда выполняется проверка

Расчёт обязателен, когда внешний момент способен повернуть фундамент относительно ребра подошвы:

  • подпорные стены и контрфорсы;
  • отдельные опоры башен, мачт, дымовых труб, ЛЭП;
  • фундаменты под резервуары и силосы (с учётом ветра при пустой ёмкости);
  • фундаменты под станки и оборудование с горизонтальными и моментными нагрузками;
  • фундаменты ворот, ограждений, рекламных конструкций.

Для рядовых ленточных и плитных фундаментов жилых и общественных зданий проверка на опрокидывание выполняется только при значимой горизонтальной составляющей (ветер для высотных, сейсмика, грунтовое давление).

Формула

Mопр ≤ γc · Mуд / γn

Запись соответствует общему виду проверки по 1-му ПС в СП 22.13330.2016 п. 5.7 (формулы вида Fd ≤ γc·Fu/γn): расчётное воздействие не превышает несущую (удерживающую) способность с учётом коэффициентов условий работы и ответственности. Моменты считаются относительно крайнего ребра подошвы фундамента в направлении опрокидывания. В удерживающий момент входят: собственный вес фундамента и грунта на его обрезах, вертикальные постоянные и длительные нагрузки от сооружения. В опрокидывающий — горизонтальные силы (ветер, давление грунта, тормозные нагрузки) на плече до подошвы плюс моментные нагрузки.

γn принимается по ГОСТ 27751-2014: для уровня ответственности КС-3 — 1,1; КС-2 — 1,0; КС-1 — 0,9. γc — по СП 22.13330.2016 табл. 5.4 в зависимости от типа сооружения и грунтов основания (от 0,8 до 1,0).

Что входит в удерживающий момент

  • Вес фундамента — γf = 0,9 (благоприятная нагрузка) по СП 20.13330.2016 п. 7.3.
  • Вес грунта на обрезах подошвы — γf = 0,9.
  • Постоянная нагрузка от стен и перекрытий — γf = 0,9.
  • Полезные нагрузки в удерживающий момент включать нельзя (они кратковременные, могут отсутствовать).

Что входит в опрокидывающий момент

  • Горизонтальная составляющая ветровой нагрузки по СП 20.13330.2016 раздел 11 — γf = 1,4.
  • Активное давление грунта на стену по СП 22.13330.2016 п. 5.7 (расчёт по 1-му ПС с cI, φI).
  • Сейсмические нагрузки по СП 14.13330.2018 (для районов с расчётной сейсмичностью ≥ 7 баллов).
  • Тормозные и центробежные силы для дорожных и крановых сооружений.

Что проверять одновременно

Опрокидывание — часть общей проверки по 1-й группе предельных состояний. Параллельно проверяют:

  • Сдвиг по подошве — Fсдв ≤ γc·Fуд/γn, Fуд = N · tg(φI) + cI·A.
  • Несущую способность основания по 1-му ПС — формула 5.31 СП 22.13330.2016 с расчётными характеристиками cI, φI.
  • Краевое давление под подошвой (по 2-му ПС, по деформациям) — pmax ≤ 1,2R, pmin ≥ 0 для прямоугольной эпюры; отрыв до 25 % площади подошвы допускается для несейсмических расчётов внецентренно нагруженных фундаментов.

Краевое давление и расчётное сопротивление R считаются с нормативными характеристиками cII, φII (2-е ПС), сама же проверка устойчивости — с расчётными cI, φI (1-е ПС). Это два разных расчёта с разными исходными данными.

Частые ошибки

  • Берут полные нагрузки в удерживающий момент с γf = 1,0 — занижают запас устойчивости.
  • Считают момент относительно центра подошвы вместо ребра — формально неверно.
  • Игнорируют облегчающее действие УГВ (взвешивание грунта при засыпке).
  • Применяют cII, φII вместо cI, φI — для 1-го ПС нужны расчётные характеристики (с коэффициентом надёжности по грунту γg > 1, обеспеченность α = 0,95), а не нормативные cII, φII (γg = 1,0, α = 0,85), которые применимы для 2-го ПС.
  • Расчёт устойчивости относят ко 2-й группе предельных состояний — это первая группа (по несущей способности).

Нормативные документы

  • СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» — п. 5.7
  • СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» — коэффициенты надёжности по нагрузке
  • ГОСТ 27751-2014 «Надёжность строительных конструкций и оснований» — γn
  • СП 43.13330.2012 «Сооружения промышленных предприятий» — для дымовых труб, башен, силосов
  • СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах»

Смежные материалы: несущая способность грунта, коэффициент надёжности по грунту, подпорная стена на сваях.

Статья актуальна на 2026 год. При смене редакции СП 22.13330 формулы сверять с действующей версией.

Михаил Безгодов
Инженер-строитель, 15+ лет опыта

Образование: Промышленное и гражданское строительство, магистратура - Подземное и городское строительство.

Подробнее об авторе →

Я тоже могу ошибаться — напишите, и вместе сделаем материал лучше.

0 / 2000