Расчет фундамента столбчатого – Столбчатый фундамент — расчет и строительство своими руками.

Делаем расчет столбчатого фундамента своими руками

В статье «Расчет фундамента» мы говорили о том, что нужно учитывать при расчете основания, независимо от того, какой конкретно объект предполагается на нем возводить. Сегодня же мы постараемся подробно описать процесс расчета столбчатого фундамента. Воспользовавшись представленной информацией, вы сможете без труда своими руками учесть все нюансы и определиться с оптимальным выбором столбчатого основания, в том числе, прикинуть предстоящие расходы на строительство дома.

Оцениваем нагрузку от дома

Если вы самостоятельно решаете вопросы строительства загородного дома, то уже на этапе проектирования постройки знаете, из каких строительных материалов будете возводить здание. А это значит, что уже сейчас можно оценить вес надземной части постройки, просуммировав нагрузки от всех конструкций здания и добавив к ним сезонные нагрузки, а также нагрузки от объектов, которые впоследствии будут размещены внутри сооружения.

Исходя из полученных данных, оцениваются размеры железобетонной обвязки – высокого ростверка, который послужит рамой, равномерно распределяющей нагрузки на все опоры. Он же будет при необходимости передавать неравномерную деформационную нагрузку от столбчатого фундамента. Рассчитывается объем обвязки и ее массу при условии, что средний объемный вес железобетона равен 2400 кг/м3.

Суммируем все вышеперечисленные нагрузки F (по сути, проводим расчет нагрузки на фундамент), и остается только определиться с характером грунта и общим количеством опор.

Оцениваем характер грунта

Если расчет столбчатого фундамента осуществляется своими силами, то проведение лабораторных исследований показателей грунта не предполагается. Поэтому пойдем по бюджетному пути – будем проводить оценку на глаз. Для этого на месте предполагаемого строительства дома выкапываем шурф (яму) глубиной ниже глубины промерзания грунта (ГПГ). ГПГ можно узнать в справочном пособии или в статье, о которой мы говорили в самом начале повествования. Предположим, что ГПГ составляет 1,5 м. Выкапываем шурф глубиной 1,8 м. и отбираем пробы грунта и пытаемся скатать из него небольшой шарик. Оцениваем характер грунта следующим образом:

• если шарик не скатывается, и вы визуально определили песчаный слой дна шурфа, то в зависимости от крупности песка, расчетное сопротивление грунта (далее – R) принимает значение от 2 (для очень мелкого, пылеватого) до 3 (для среднего) и 4,5 (для крупного песка)*;
• если шарик рассыпается при сдавливании, велика вероятность, что грунт – супесь (R=3)*;
• если шарик при сдавливании не рассыпается и по краям лепешки не образуются трещины, то перед нами глина (R=3-6)*;
• шарик из грунта не рассыпается при сдавливании, но по краям образуются трещины, грунт – суглинок (R=2-4)*

*Значение R зависит также от влажности грунта и коэффициента пористости. Ориентировочные значения расчетного сопротивления грунта представлены в таблице ниже. Следует учитывать, что представленные значения актуальны при заглублении фундамента на 1,5…2 метра. Если же вы планируете возводить мелкозаглубленный фундамент, то расчетное сопротивление грунта будет уже другим: R=0,005R0(100+h/3), где R0-табличная величина, h – глубина (см), на которую планируется закладывать фундамент.

Итак, получили значение R. Определяем параметры и количество опор-столбов.

Расчет количества опор столбчатого фундамента

Количество столбов во многом зависит от площади основания каждого из них. Предположим, что вы выбрали к установке буронабивные сваи диаметром 300 мм. с расширением в нижней части (башмаком) в 500 мм (50 см). Площадь подошвы каждой опоры S будет равна pi×D2/4= 3,14×50×50/4=1960 см2.
Предположим, что нагрузка F = 100000 кг, R=4, тогда необходимо решить простое уравнение с одной неизвестной типа: R=F/(S×n), где n – количество опор. В нашем случае получаем n = 13 шт. Но ведь сами опоры также будут оказывать воздействие на грунт, поэтому их также необходимо включить в нагрузку. Проводим поправочные вычисления. Пусть длина столба составляет 2 м, диаметр оставляем тем же – 0,3 м. Объем одной опоры составит: 2×3,14×0,3×0,3/4=0,14 м3. Принятый средний объемный вес железобетона равен 2400 кг/м3, тогда масса одной опоры составит: 0,14×2400=336 кг (340 кг). Тогда масса 13 опор составит, соответственно, 4500 кг. Умножаем эту величину на коэффициент надежности 1,3, суммируем с F и подставляем в уравнение выше: 4=105850/(1960n). n=14 – количество опор, которые потребуется установить в нашем случае. Перед строительством столбчатого основания советуем ознакомиться с информацией по армированию железобетонных опор, которая представлена в этой статье. Также неплохо прочитать статью о расчете бетона для фундамента, изучив которую вы сможете определиться с количеством и качественными показателями бетонной смеси для основания своего дома.

Как видите, рассчитать количество столбов для столбчатого фундамента не так-то и сложно.

Загрузка…

cdelayremont.ru

Расчёт столбчатого фундамента — онлайн калькулятор

Инструкция для калькулятора расчета габаритов и количества  материалов столбчатого фундамента

Укажите необходимый масштаб чертежей.

Выберите один из предложенных 4 вариантов тип фундамента. Тип 1, 2 с круглым основанием рационально использовать при наличии бура. Тип 3-4, если ямы под основания будут выкапываться при помощи лопаты. Выбор сечения столба зависит от того какие материалы для опалубки планируется применить, если доска – прямоугольное, а если пластиковые трубы или свернутый в трубочку рубероид – круглое.

Впишите габариты столбов в миллиметрах:

A – Высота основания зависит от веса дома и характера почвы на стройплощадке. Значение параметра  A принимается не менее 300 мм.

H – Высота столба – это расстояние от верхней плоскости основания до ростверка, зависит от глубины закладки фундамента и от уровня поднятия над почвой. Заглубленные свайные фундаменты применяют для пучинистых грунтов – глин, суглинков, столбы погружают ниже уровня промерзания почвы (600-1800 мм).  Мелкозаглубленные используют для слабопучинистых грунтов – глубина закладки до 600 мм. Обратите внимание, ростверк следует приподнять от земли (для избежания деформации конструкции через сезонное движение грунта) минимум на 50 мм, если стройка ведется на песчаном грунте и не меньше 150 мм при подвижной, пучинистой почве.

Величины B и B1 это характеристики сечения столба. Для легких построек значения B принимают от 100 до 250 мм, а B1 250-400 мм, для домов большего веса (бревенчатых например). Значения сечения столба заметно влияют на расход бетона, поэтому целесообразно принимать наименьшие допустимые поперечные размеры столбов с учетом действующих нагрузок и особенностей грунта на Вашем участке.

Для круглого сечения столба (тип 1, 3) введите равные значения для B и B1 (часто принимаются в пределах 200-250 мм).

D – ширина основания выбирается в пределах 300-600 мм.

D1 – длина основания может быть от 100 до 600 мм.

Если Вы выбрали тип фундамента 1 или 2, т.е. сечение основы круглое, введите одинаковые значения D и D1 равные диаметру основы.

Прутьев арматуры в столбах ARM1 – это количество вертикальных армирующих прутьев, его принимают с учетом действующих нагрузок (от 1 до 10, оптимально 3-5) с учетом рекомендаций СП 63.13330.2012.

Впишите размеры фундамента в миллиметрах:

X – Фундамент в ширину.

Y – Фундамент в длину.

Значения X и Y выбираются в зависимости от назначения постройки и особенностей Вашего архитектурного проекта.

X1 – Укажите количество столбов приходящихся на ширину дома.

Y1 – Введите, сколько столбов планируется расположить по длине сооружения.

Следует подбирать такое количество столбов, чтобы расстояние между ними было не более 2000-2500 мм (оптимально 1500 мм).

S – отметьте «Располагать столбы под всем домом» для создания дополнительных опор (необходимо для обустройства большего количества несущих стен). Если не отмечать этот пункт, то столбы будут расположены только по периметру фундамента.

Для равномерного распределения нагрузок и связки опор столбчатого фундамента в единую конструкцию, между ними делают монолитный ростверк.

Впишите размеры ростверка в миллиметрах:

E – Ростверк в ширину.

F – Высота ростверка.

Согласно СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» (Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85) ширина ростверка зависит от числа опор в поперечном сечении и от ширины несущей стены. Значение свеса ростверка от грани опорных столбов принимается с учетом допускаемых отклонений свай. Высоту ростверка определяют расчетом в соответствии со СП 63.13330. Размеры ширины ростверка принимаются кратными 300 мм, а по высоте — 150 мм.

Сколько рядов арматуры ARM2 – введите количество горизонтальных армирующих рядов, для ростверка. Рекомендуется принять во внимание СП 63.13330.2012. Возможности калькулятора позволяют рассчитать до 10 рядов арматуры (оптимально 3-5).

Вес арматуры:

Вес 1 м.п. арматуры зависит от ее диаметра. Примерный вес одного метра популярных диаметров для укрепления столбов железной арматуры приведен в таблице.

Диаметр арматуры, мм	Вес 1 погонного метра арматуры, кг
6	0,222
8	0,395
10	0,617
12	0,888
14	1,21
16	1,58
18	2
20	2,47

Параметры состава бетона:

Масса мешка, кг – здесь введите, сколько весит 1 мешок цемента в килограммах.

Состав бетона по массе. Ориентировочное соотношение компонентов для бетонной смеси – на 1 часть цемента берется 2-3 части песка, щебень – 4-5 частей, вода — 1/2 части (смесь должна быть пластичной и не слишком жидкой). Однако в зависимости от требуемой марки бетона, используемой марки цемента, характеристик песка, щебня, использование пластификаторов или добавок пропорции могут меняться. Типовые нормы расхода цемента для приготовления бетонов сборных и монолитных бетонных, железобетонных изделий и конструкций, в том числе фундамента, регламентированы СНиП 5.01.23-83. Для столбчатого фундамента следует приобрести цемент марки не ниже М-400.

Впишите цены на строительные материалы: цемент (за мешок), песок, щебень и арматуру (за 1 тонну).

Нажмите «Рассчитать».

Данный строительный онлайн калькулятор столбчатого фундамента поможет посчитать:

• объем верхней части столба, основания и общий объем столба для столбчатого фундамента;
• необходимое количество бетона для заливки опорных столбов и ростверка;
• расстояние между столбами по горизонтали и вертикали, будет сделан расчет количества необходимых фундаментных столбов;
• нужное количество бетона, мешков цемента, тонн песка и щебня для свайного фундамента и стоимость этих составляющих бетона для заливки;
• программа также сделает расчет длины арматуры для армирования столбчатого фундамента, ростверка, сумму арматуры во всех столбах, общую длину и вес арматуры, что позволит приобрести необходимое количество армирующего проката и не переплачивать за излишки.

Итоговая сумма для приобретения расходных материалов для столбчатого фундамента даст представление об уровне материальных инвестиций в основу Вашего дома и позволит принять обдуманное решение о целесообразности именно такого типа фундамента. Также Вы можете просчитать другие варианты фундаментов, воспользовавшись нашими калькуляторами и выбрать оптимальное решение. Обратите внимание для сооружения качественного, долговечного столбчатого фундамента необходимо выяснить уровень грунтовых вод в Вашей местности, глубину промерзания, структуру грунта и учесть эти данные на этапе проектировки. Для этого рекомендуется обратиться к специалисту и произвести точный расчет столбчатого фундамента под колонну, что позволит сэкономить строительные материалы и финансовые средства.

perpendicular.pro

Столбчатый и свайный фундамент

Расчет количества материалов столбчатого фундамента

Выберите тип фундаментного столба

Это могут быть столбы с круглым или прямоугольным основанием. И с круглой или прямоугольной основной частью.

Укажите размеры в миллиметрах

B — Ширина или диаметр.
H — Высота основной части.

A — Высота основания столба. Если свая без основания, то не указывайте этот размер.
D — Ширина или диаметр основания.

D1 — Длина для прямоугольного основания.
B1 — Ширина для прямоугольного столба.
При круглых сечениях эти размеры в расчете не участвуют.

Габариты столбчатого фундамента

X — Ширина фундамента.
Y — Длина фундамента.

X1 — Количество столбов по ширине, включая столбы по углам.
Y1 — Количество столбов по длине, включая столбы по углам.

S — Если отмечено, то будут рассчитываться столбы, расположенные равномерно под всем домом. Если нет, то столбы только по периметру фундамента.

Габариты ростверка

E — Ширина ростверка.
F — Высота ростверка.
Если расчет монолитного ростверка не требуется, то не указывайте эти размеры.

Арматура

ARM1 — Количество прутьев арматуры в одном столбе.
ARM2 — Количество рядов арматуры в ленте ростверка.
ARMD — Диаметр арматуры. Указывается всегда в миллиметрах.
Если армирования не требуется, то установите значения в 0.

Укажите количество цемента для изготовления одного кубического метра бетона. В килограммах.
Укажите пропорции для изготовления бетона, по весу. Эти данные различны в каждом конкретном случае.
Они зависят от марки цемента, размеров щебня и технологии строительства. Уточняйте их у поставщиков строительных материалов.

Для расчета ориентировочной стоимости строительных материалов укажите их цены.

В результате программа автоматически вычислит:
Расстояние между фундаментными столбами и их количество.
Объем бетона для одного столба, отдельно для верхней и нижней части.
Количество бетона для ростверка.
Длину и вес необходимого количества арматуры.
Стоимость строительных материалов для устройства монолитного столбчатого или свайного фундамента с ростверком.
Чертежи дадут общее представление и помогут в проектировании свайных фундаментов.

Для бань и домов без подвалов, домов с легкими стенами и домов из кирпича, где применять ленточный фундамент не экономично, часто применяется столбчатый фундамент. Его расчет дело трудоемкое, но с нашей программой подсчеты не отнимут у вас много времени. Все, что вам нужно, это заполнить согласно инструкции соответствующие поля, и вы получите сведения о необходимых для строительства материалах, узнаете их количество и общую стоимость.

Краткая характеристика

Столбчатый фундамент имеет вид столбов, которые объединены при помощи ростверка. Столбы эти располагаются по углам будущего строения, а так же на местах пересечения стен, под несущими или просто тяжелыми стенами, балками и ответственными конструкциями. В тех местах, где нагрузка особенно велика. Ростверк служит для усиления столбчатого фундамента, и имеет вид армированной перемычки между столбами.

Где не стоит применять столбчатый фундамент

Применять столбчатый фундамент не рекомендуется там, где находятся подвижные или слабые грунты, такие как торф или насыщенные водой глинистые грунты. Не стоит применять фундамент этого типа и в зонах, где наблюдается резкий перепад высот.

Преимущества

Столбчатый фундамент имеет ряд достоинств, делающих его оптимальным решением при строительстве частного дома. Он дешевле, чем ленточный или плитный фундамент, экономичнее по расходу строительных материалов и затратам на его возведение, дает меньшую усадку и позволяет сократить общую площадь фундамента. Такой фундамент эффективно противостоит разрушительному воздействию морозного пучения грунта.

Материалы

В зависимости от массы и этажности дома следует подбирать и материалы для изготовления фундамента. Это камень, кирпич, бетон и железобетон. Согласно типу материала подбирается и минимальный размер сечения столбов. Так, для бетонных столбов размер сечения не должен быть меньше 400 мм, для каменной кладки не меньше 600 мм, для кирпичной кладки 380 мм, если она выше уровня земли, и от 250 мм, если использована технология перевязки с забиркой.

Строительство фундамента

Прежде чем приступать к строительству, необходимо выяснить глубину промерзания почвы, вид и состав грунта, чтобы при необходимости устроить его замену, и уровень расположения грунтовых вод для выявления необходимости в дренаже и гидроизоляции. Строительство столбчатого фундамента протекает в 9 последовательных этапов.
1. Подготовительные работы, представляющие собой очистку строительной площадки.
2. Разметка фундамента, когда земельный участок размечается согласно проекту.
3. Рытье ям.
4. Установка опалубки для столбов.
5. Установка арматуры.
6. Заливка столбов.
7. Изготовление ростверка.
8. Постройка так называемой забирки или заграждающей стенки между столбами.
9. Меры по гидроизоляции фундамента.

Важные моменты

Если дом возводится на пучинистых грунтах, то нельзя откладывать начатое строительство. Если оставить пустующий фундамент на зиму, он может деформироваться.
Только что залитые опоры из бетона должны отстояться в течение 30 дней. В этот период нагружать их не рекомендуется.
Для изготовления бетона оптимально подойдет цемент марки М400, а в качестве наполнителя мелкий гравий и крупнозернистый песок.

www.zhitov.ru

Расчет фундамента под металлическую колонну, стальную: сбор нагрузок

Изображение металлической колонны на обустроенном фундаменте

Несмотря на огромную популярность каркасных ленточных или монолитных фундаментов, в некоторых случаях они не могут использоваться из-за особенностей почвы, нагрузок на единицу площади конструкции, особенностей самого здания. Как правило, колонные фундаменты часто строятся для промышленных предприятий тяжелой энергетики, машиностроения и для военных нужд.

Такие бескаркасные фундаменты выдерживают огромные нагрузки, но расчет делается всегда каждой колонны отдельно, ведь тут проводится полный сбор всех допустимых нагрузок со стороны самого здания, почвы и климатических условий в регионе строительства.

Какие бывают колонны?

Эскиз обустройства фундамента под металлической колонной

Железобетонные. Они отличаются прочностью, производятся в промышленных условиях, поэтому соответствуют всем нормам качества, а также марке бетона. Внутри таких колонн уже предусмотрено несущее армирование, но колонны такого типа тяжелые и для их монтажа приходится использовать мощную строительную технику.

Металлические. Они более легкие, чем железобетонные, но при этом тут используются совсем иные методы монтажа. К тому же, при расчете нужно однозначно определиться изначально, какой тип колонны лучше использовать.

Какие данные нужно собрать для правильного расчета фундамента под колонны?

Схема соединения металлической колонны с арматурой фундамента

Расчет колонного фундамента провести довольно сложно, ведь тут проводится сбор сразу многих факторов. Понятно, что самостоятельно такие сложные вычисления сделать практически невозможно, нужно специальное образование и навыки. Поэтому, перед началом расчета колонного фундамента, нужно получить следующие данные:

• особенности климатических условий в регионе строительной площадки, тип и мощность ветров, а также периодичность ливней;
• создать подробную геодезическую карту, причем лучше делать скважинный анализ с целью получить данные о структуре почвы, толщине мягких и прочных пород. Также нужно получить данные о залегании грунтовых вод, их сезонном движении;
• масса самого здания. Чем она больше, тем и колонны должны быть мощнее. Понятно, что для железобетонных колонн используются фундаменты стаканного типа, а для металлических – совсем другие;
• тип колонны, ее несущие характеристики, степень растяжения и сжатия при воздействии повышенных и пониженных температур;
• тип бетона, его марка, состав и эксплуатационные характеристики;
• структура будущего сооружения, материал несущих стен и перекрытий, высота сооружения.

Раньше расчет колонного основания делали на глаз, используя стандартные показатели допустимых нагрузок. Например, стандартная глубина погружения подушки составляла до 200 мм, а верхняя ее часть выступала из грунта на высоту до 50 мм.

Такие колонны не способны выдерживать подвижки почвы, ведь подушка быстро вымывалась и основание разрушалось. Теперь в расчете четко указывается максимально допустимая глубина погружения подушки, она должна быть ниже глубины промерзания почвы, где нагрузок уже практически нет.

Как делается расчет колонного фундамента

Монолитный столбчатый фундамент под металлическую колонну

Как правило, расчет фундамента для металлической колонны подразумевает, способен ли грунт выдержать расчетную нагрузку фундамента, с которой он будет воздействовать на квадратном сантиметре площади, и сбор всех данных о будущем строительстве. Фактически, нужно получить полную информацию о здании, грунтах и грунтовых водах, провести сбор и систематизацию полученных данных и уже на их основании передать строителям готовый проект. Для этого нужно:

• получить от архитектора проект будущего здания, спецификацию строительных материалов и коммуникаций;
• рассчитать полную площадь опоры;
• сделать сбор всех параметров, систематизировать их и получить фактическое расчетное давление здания в целом.

Как узнать нагрузку, которая будет создавать само здание? Для этого нужно получить подробные данные о самом здании, сделать сбор массы и характеристик всех материалов, которые могут использоваться при его возведении, а также проектируемых коммуникаций, будущей мебели, количества снега на крыше. Такой расчет состоит из нескольких частей:

1. Расчет перекрытий зданий и стальных колонн. Сначала нужно узнать массу самой металлической колонны, ведь она также, хоть и незначительно, создает давление на грунт. Для этого требуется посчитать объем конструкции. Делается это по геометрической формуле вычисления объема цилиндра. Так получится объем, который затем умножается на плотность металла для получения массы стальной колонны.
2. Затем нужно узнать массу перекрытий. Как правило, это фабричные изделия и каждый производитель уже указывает их массу. Поэтому, достаточно связаться с поставщиками.
3. Бывают случаи, когда на металлические колонны устанавливается ростверковая конструкция. Ее массу также не проблема рассчитать, ведь для этого достаточно знать, какое количество бетона или готовых бетонных конструкций пойдет на строительство ростверка.
4. Расчет массы стен. Тут многое зависит от материала, ведь кирпич весит меньше, чем бетон, но больше, чем пеноблоки. Соответственно, стоит провести сбор данных обо всех строительных материалах, используемых при строительстве здания.
5. Расчет крыши. Сюда входит спецификация материалов, из которых сделано чердачное помещение, а также спецификация всех материалов крыши, вплоть до внешнего покрытия. При проектировании сооружения архитектор предоставляет подробную спецификацию, поэтому посчитать суммарную массу конструкций не составит труда.
6. После суммирования всех полученных данных будет вычислена цифра, которая характеризует максимально допустимую нагрузку на опоры фундамента.

Чтобы узнать, какая сила давит на единицу площади опоры, нужно знать ее габаритные размеры. Если стальной столб имеет квадратное сечение 50 х 50 см, то площадь опоры будет составлять 2500 см². Тогда давление, которое будет воздействовать на единицу площади грунта, вычисляется методом деления массы здания на площадь одной опоры.

Теперь самый важный этап расчета фундамента для стальной опоры – это исследование характеристик грунта и сбор данных о его расчетном сопротивлении. Такие данные предоставит геодезическая служба. Если сопротивление грунта будет больше, чем расчетное от самого здания, тогда опора выдержит нагрузку и не деформируется со временем. Если показатели меньше, тогда нужно увеличивать количество столбов.

Но всегда существует правило: большее количество опор не будет лишним, поэтому часто проектировщики устанавливают опоры с интервалом приблизительно 1,5 – 3 м. Это делается с целью предоставления необходимого резерва прочности на конструкции, связанные с несанкционированной достройкой, обустройством помещений или установкой тяжелого промышленного оборудования. Как правило, при расчетах предоставляют обязательный 50% резерв прочности на каждую опору.

Дополнительные расчеты фундаментов для металлических колонн

Расположение металлической колонны в колодце

Также проводится дополнительный расчет под существующие и перспективные геодезические изыскания. Для правильного обеспечения геодезии проводится контроль анкерных соединений, а именно высотное расположение их головок. Для этого используются шаблоны или кондуктор.

Шаблон – это металлическая плоская рама с готовыми гнездами для болтовых соединений. Они соединяются на опалубке с основными осями фундамента, затем закрепляются. Для получения более точных данных, на колонне изначально указывается уровень установки шаблона с целью контроля степени его смещения.

Анкера шаблона рекомендуется приварить к арматуре колонны, чтобы устранить вертикальное смещение во время крепежа конструкций. После заливки бетоном основания колонны, проводится первичный контроль над месторасположением шаблона и при необходимости делается корректировка еще до того, как бетон застынет.

Сейчас, увеличения прочности каркаса основания для стальной колонны достигают с помощью соединения стали и размещения в специальных колодцах. Такие углубления изначально предусматриваются в чаше основания, оно постоянно остается открытым, и бетоном не заливается на первом этапе строительства. Только, когда болт будет установлен, зафиксирован и его расположение точно замерено, тогда колодец закрывают.

fundamentclub.ru

Расчет столбчатого монолитного фундамента | StroimDom24.com

Прежде чем приступить к строительству фундамента, нужно произвести его расчёт.Столбчатый фундамент тоже требует подобной процедуры.

Устройство мелкозаглубленного столбчатого фундамента

Расчёт столбчатого монолитного фундамента заключается в нахождении давления, которое он оказывает на единицу площади грунта. Можно проводить и другие расчёты, например, расчёт количества строительного материала, который нужно затратить для возведения фундамента с заданными параметрами.

Расчёт на давление состоит из нескольких основных этапов:

• Установления коэффициента сопротивления грунта;
• Расчёт общей массы постройки, включая массу самого фундамента;
• Расчёт давления, оказываемого постройкой на единицу площади грунта;
• Сравнение коэффициента сопротивления грунта и давления на единицу площади грунта, и формулировка соответствующих выводов, а также при необходимости принятие мер.

Установление коэффициента сопротивления грунта

Для того, чтобы уточнить этот показатель, который характеризует степень прочности грунта при оказываемом на него давлении, нужно обратиться в геологическую службу вашего города. Если такой службы нет, то есть более простой вариант самостоятельного определения коэффициента сопротивления грунта.

Для этого нужно вырыть яму глубиной порядка 2 метров. Вообще копать нужно на ту глубину, на какой будет закладываться фундамент. После это берем со дна вырытой ямы немного грунта и скатываем его в шар или цилиндр. Если скатали в шар, то этот шар нужно попытаться раздавить.

Теперь может получиться несколько разных ситуаций, которые характеризуют грунт:

• Когда шар рассыпался. Это означает, что перед нами супесь;
• Когда шар превратился в лепёшку, но с трещинами по краям. Это означает, что перед нами суглинок;
• Когда шар раздавился в лепёшку без трещин по краям. Это означает, что перед нами глина.
  Когда вообще не удалось скатать шар. Это означает, что перед нами песок. При этом стоит обратить внимание, какого размера песчинки. Если песчинки достаточно крупного размера, то это крупнозернистый песок, если мелкого, то это мелкозернистый песок.

Столбчатый фундамент

Когда тип грунта определён, то не останется труда определит его несущую способность сделать это можно, воспользовавшись справочником. Например, супесь сухая имеет коэффициент сопротивления 2,5, а крупнозернистый гравелистый песок порядка 5 и даже выше.
Определение общей массы постройки

Чтобы определить общую массу постройки, нужно определить массу составных её частей:

• Фундамент с ростверком;
• Стены и перегородки;
• Потолочное перекрытие и пол;
• Крыша.

Масса фундамента определяется из расчёта того, что использовалось в качестве строительного материала. Если столбы являются монолитными, то необходимо рассчитать объём столбов и умножить его на плотность бетона. Средняя плотность бетона составляет порядка 2,5 тонн на метр кубический.

Объём прямоугольного столба считается, как произведение его длины, ширины и высоты. Таким образом, высчитываются все объёмы всех столбов, хотя они должны быть все одинаковыми, так как сами столбы должны иметь одинаковые размеры.

Дальше следует высчитать массу арматуры, которая была затрачена в ходе устройства железобетонных столбов. Если столбы были чисто бетонными, то на этом их расчёт закончен.

После этого необходимо высчитать массу ростверка. Так как ростверк является прямоугольником, то его объём будет являться произведением всех его сторон, то есть всю длину ростверка нужно умножить на его высоту, и умножить на ширину. Вся длина ростверка называется периметром.

Она определяется, как сумма длин всех сторон. После того, как объём найден, нужно его умножить на плотность бетона, то есть на 2500. Если ростверк был армирован, то нужно вычислить объём арматуры и вычесть его из объёма бетона. Дальше этот объём арматуры нужно умножить на плотность железа, которая приблизительно равна 13000 килограммам на метр кубический.

После этого остаётся к массе ростверка прибавить массу столбов, и получим массу всего фундамента.

На втором этапе подсчётов найдём массу стен и перегородок. При этом один расчёт и способ его проведения может отличаться от другого. Это зависит от материала, из которого сделана стена. Если из дерева, то следует рассчитать кубатуру древесины и умножить на плотность той породы, которая использовалась при строительстве дома.
конструкция монолитные столбчатые фундаменты

Гидроизоляция фундамента

Например, плотность сосны равна 800 килограммам на метр кубический, а вот плотность берёзы равна 900 килограммам на метр кубический.

Если при строительстве использовался кирпич, то нужно рассчитать либо количество кирпичин, а затем умножить их на вес одного, либо рассчитать объём стен и умножить на массу одного метра кубического. Один кубический метр красного кирпича весит порядка 1800 килограмм. Одна красная кирпичина весит порядка 3,2 килограмм.

В случае, когда стены изготовлены из пеноблоков, можно воспользоваться одним из двух вышеописанных способов. При этом следует брать за массу одного блока 30 килограмм.

Если при устройстве стен использовался цемент, то нужно учитывать и его вес. Цемент, как правило, используется при изготовлении стен из кирпича, камня пеноблоков и так далее. В деревянных домах цементный раствор если и используется, то его вес незначителен.

Массу использованного цемента рассчитать не сложно. Средний размер одного шва между рядами кирпича равен порядка 0,7-1,2 сантиметра, в крайнем случае, его можно замерять. После замера устанавливаем ширину слоя цемента. Если использовалась кладка в один кирпич, то соответственно, ширина слоя цемента будет равна 12 сантиметрам.

Дальше высчитываем длину каждого слоя, то есть фактически измеряем длины всех сторон. Теперь все эти три показателя нужно перемножить между собой. Получившееся число нужно умножить на количество швов. Следует отметить, что такой расчёт нужно производить только при цели достичь максимально точного значения массы дома, но, как правило, массу цементного раствора никто не считает.

Теперь находим массу перекрытия. Если оно выполнено из дерева, то нужно найти кубатуру древесины и умножить на плотность породы. Если настил и пол выполнены из бетона, то нужно найти объём потраченного бетона и умножить на плотность бетона.

Армирование столбчатого фундамента

Существует такое перекрытие, которое имеет собственный фундамент, то есть на основной фундамент оно не оказывает никакого давления. Следовательно, массу такого настила не стоит учитывать при расчётах. Такая же ситуация бывает и с полом. Половые лаги могут находиться на собственных столбах, и не оказывать давления на фундамент.

Теперь нужно определить массу крыши. Сделать это тоже не сложно. Так как крыша состоит из двух частей, то и расчёт массы будет тоже состоять из двух этапов.

На первом определим вес каркаса крыши, то есть стропил и обрешётки, посчитав кубатуру дерева и умножив её на плотность древесины. Вес таких элементов, как гвозди, уголки, малые куски арматуры и так далее, можно не учитывать, так как он слишком мал в сравнении со всеми остальными элементами.

После этого можно найти вес покрытия. Если оно выполнено из металлических профилей, то нужно высчитать кубатуру всего профиля и умножить на вес одного метра кубического. Вес метра кубического можно найти на упаковке продукции.

Если же покрытие выполнено из шифера, то нужно высчитать количество листов и умножить их на массу одного листа.

На последнем этапе расчёта массы постройки необходимо установить общую массу. Она состоит из масс всех элементов входящих в постройку. Поэтому для того, чтобы вычислить общую массу, нужно сложить все получившиеся массы в результате поэтапных расчётов.
Расчёт давления, оказываемого постройкой на единицу площади грунта

Теперь зная массу постройки, можно без труда вычислить оказываемое ею давление. Для этого не достаёт одного числа – площади опоры фундамента.

Чтобы высчитать общую площадь опоры фундамента, нужно ширину одного столба умножить на длину этого столба. Так мы найдём площадь одного столба. Поскольку все столбы должны быть одинаковыми, то для нахождения общей площади, нужно площадь опоры одного стола умножить на количество столбов. Так получим полную площадь опоры всего фундамента.

В том случае, если столбы не равны по размерам между собой, то нужно высчитать площадь опоры каждого столба, а потом просуммировать их между собой.
столбчатые монолитные фундаменты стаканного типа

Устройство столбчатого фундамента

Если столб имеет не прямоугольное, а круглое сечение, то нужно высчитать площадь опоры круглой основы. Сделать это можно по простой геометрической формуле, как число П=3,14, умноженное на радиус, возведенный в квадрат.

На этом площадь опоры вычислена.

Теперь для нахождения давления на грунт нужно всю массу разделить на общую площадь опоры. При этом следует учесть, что массу лучше всего выражать в килограммах, а площадь опоры в сантиметрах квадратных. Таким образом устройство столбчатого фундамента, давление будет иметь единицу измерения килограмм на сантиметр квадратный.
Сравнение коэффициента сопротивления грунта и давления на единицу площади грунта

На этом этапе нужно сравнить между собой результаты, которые получились в первом пункте и в третьем. Если коэффициент сопротивления грунта оказался больше оказываемого давления хотя бы на 0,5, то это значит, что и тип фундамента, и количество столбов, и сечение каждого столба выбраны верно. Никаких больше переработок фундамента не требуется. Возведения расчетного фундамента будет безопасно.

Если же коэффициент сопротивления грунта оказался меньше оказываемого давления, то следует принять одну из двух возможных мер:

Увеличение площади опоры каждого столба. Это достигается увеличением подошвы столбов. Можно под каждый столб подложить бетонную плиту, которая по площади будет больше площади основания столба. Можно просто сделать длиннее и шире сам столб;
Увеличение количества столбов. Дополнительные опоры в виде столбов нужно располагать на прямых участках. Однако этот способ тяжело реализуем, так как столбы нужно стараться располагать симметрично по всему строящемуся дому, если этого не соблюдать, то появляется возможность неравномерной просадки дома.

После принятия таких мер следует заново произвести расчёт, и опять по его результатам делать соответствующие выводы.
Пример расчёта

Строится дом прямоугольной формы. Сторона большей стены равна 5 метров, сторона меньшей стены равна 3 метра. Высота равна 3 метра.

Фундамент делается монолитным железобетонным. При этом столбы изготавливаются с квадратным сечением и длиной стороны в 50 сантиметров. Высота столба равна 1 метр. Ростверк выполнен из армированного бетона с шириной ленты в 30 сантиметров. Высота отливной части равна 0,2 метра.

Стены выполнены из блоков, при этом блок укладывался на ребро.

Крыша выполнена из деревянного каркаса и шиферного настила. Пол и чердачное перекрытие выполнено тоже из дерева.

При этом затрачено 5 кубических метров древесины. Все деревянные элементы сделаны из сосны. На крышу затрачено 23 листов шифера.

Сопротивление грунта установлено и равно 3.

Так как установлено сопротивление грунта, то можно сразу приступать к расчётам массы постройки.

Сначала будем считать сам фундамент. У нас не указано количество столбов. При строительстве на стадии проектирования эта цифра выбирается самостоятельно исходя из трёх основных правил устройства столбчатого фундамента. Если следовать этим правилам, которые были описаны немного выше, то получим, что у нас должно быть:

4+4 =8 столбов. Первые четыре столба это угловые столбы. Вторые 4 столба это по одному столбу посередине каждой стены, так как расстояние между столбами не должно быть больше 2,5-3 метров.

Известно, что высота один метр, а длина и ширина равны 50 сантиметрам, отсюда можно высчитать объём одного столба:

0,5*0,5*1=0,25 метра кубического. Так как всего у нас 8 столбов, то общий объём столбов равен 2 кубическим метрам. Зная, что средняя плотность бетона равна 2500 килограмм на метр кубический, получим общий вес всех столбов, как:

2500*2=5000 килограмм.

Теперь рассчитаем массу ростверка. Длина ростверка составляет:

5*2+3*2=16 метров, то есть 2 стены по 5 метров и две по 3 метра. Дальше вычислим объём:

0,2*0,3*16=0,96 метра кубического. Тогда его масса равна:

0,96*2500= 2400 килограмм.

Теперь вычислим массу стен. Так как известно, что блок укладывался на ребро, можно посчитать его площадь:

0,3*0,6=0,18 метра квадратного. Такую площадь покрывает один блок. Теперь найдём общую площадь стен:

5*2*3+3*2*3=48 метров квадратных.

Теперь эту цифру разделим на площадь одного блока, получим:

48/0,18= 267 блоков. Такое количество блоков нужно затратить, чтобы возвести стены. Зная, что масса одно блока равна 30 килограммам, можно посчитать общую массу стен:

267*30=8010 килограмм.

Теперь осталось посчитать массу всех деревянных частей и массу шифера. Масса дерева высчитывается, как общий объём, умноженный на плотность породы. Так как сказано, что всего затрачено 5 кубических метров сосны, получим:

5*800=4000 килограмм.

Теперь рассчитаем массу шифера, как количество листов, умноженное на массу одно листа:

23*26=598 килограмм.

Теперь осталось вычислить вес всей постройки, как сумма всех масс:

5000+2400+8010+4000+598=20000 килограмм.

К этой массе стоит так же прибавить массу внутренних перегородок. Иногда также рассчитывают и массу снега, которая ложится на крышу зимой, при этом толщину снега принимают равной 15-20 сантиметрам.

Теперь с массой разобрались, осталось высчитать площадь опоры фундамента. Так как один столб у нас имеет квадратное сечение со стороной 0,5 метра, получим:

50*50=2500 квадратных сантиметров – площадь опоры одного столба.

Теперь найдём площадь опоры всех столбов:

2500*8=20000 сантиметров квадратных.

Теперь, зная и общую площадь опоры, и массу можно найти давление:

20000/20000=1 килограмм на сантиметр квадратный.

Сравниваем эту цифру с сопротивлением грунта:

1<3, следовательно, количество столбов выбрано верно.

Данный расчёт не учитывает многих особенностей строительства и является примерным. Для проведения более детальных расчётов, требуется учитывать массы утеплительных материалов, массу арматуры и так далее.

Конструкция столбчатого фундамента

Конструкция монолитные столбчатые фундаменты имеют самую разнообразную, а особенно если речь идёт о частном строительстве. Однако есть общая конструкция, которая является классической конструкцией. На глубине ямы лежит так называемая песчаная или щебневая подушка.

На ней может располагаться бетонная плита основания, однако при устройстве монолитного фундамента, как правило, она не используется. Если это так, то на подушке укладывают любой влагонепроницаемый материал, который нужен для того, чтобы подушка не впитывала влагу из бетона, тем самым ухудшая его качества после застывания.

На таком материале, который может быть представлен рубероидом или обычной полиэтиленовой плёнкой, стоит сам монолитный бетонный столб. На его поверхности укладывают гидроизоляционный материал, который будет предотвращать попадание атмосферных осадков на поверхность фундамента. Так же слой гидроизоляции может быть и на всей поверхности столба, включая боковые стены.

На столбах располагается последний элемент столбчатого фундамента – перекрытие. Оно может быть так же монолитным или быть выполнено из сборных элементов.
Фундамент стаканного типа

Столбчатые монолитные фундаменты стаканного типа являются одной из множества разновидностей обычного столбчатого фундамента. Разница между столбчатым фундаментом и столбчатым фундаментом стаканного типа состоит только лишь в том, что все составные части последнего изготавливаются, как правило, на заводах, то есть являются частями промышленного изготовления.

Используют такие фундаменты чаще всего под постройки производственного характера, а также при строительстве подземных гаражей.

При устройстве фундамента стаканного типа следует особое внимание обратить на уровень морозостойкости и прочности сжатия. Для такого фундамента водостойкость не имеет значения.

Сами колонны, или стаканы представляют собой пирамиды из бетонных плит, а точнее железобетонных. Основная плита, то есть самая нижняя имеет самую большую длину стороны, каждая следующая плита имеет немного меньшую длину стороны.

Такой фундамент следует устраивать только в тех грунтах, которые не склонны к проседанию, то есть для грунтов с очень высокой несущей способностью.

Установка фундамента производится при помощи специальной грузоподъёмной техники. Как и любой фундамент, стаканный требует для себя подготовленного основания. Подготовка заключается в насыпи на дно ямы песчаной подушки или щебёночной подушки. После насыпи оба из этих материалов требуют утрамбовки. Обе подушки устраивают с такими размерами, что их сторона равна стороне стакана прибавленной к тридцати сантиметрам.

После того, как подушка устроена, нужно проверить её и вообще всё основание на горизонтальность. Сделать это можно при помощи строительного уровня или нивелира.

после этого следует этап нанесения контуров. Фиксировать контуры по шаблону можно скобами и колышками.

На этом подготовительные работы полностью завершены, осталось только установить плиты. В этом процессе принимает участие подъёмный кран и несколько рабочих, которые снизу помогают плите стать на своё место.

Таким же образом собираются все стаканы, не важно, находятся эти стаканы на углах или на прямых участках стен, при этом плиты скрепляются между собой цементным раствором. наверху каждой плиты не лишним будет сделать тонкую цементную стяжку.

stroimdom24.com

6. Расчет монолитного столбчатого фундамента под колонну.

При выполнении расчета фундамента считается, что грунты основания не имеют пучинистых свойств. Поэтому глубина заложения фундамента не связывается с глубиной промерзания грунта. Также учитывается, что нагрузка на фундамент передается от колонны (М_max=157,69 кНм, N=723,16 кН, Q=18,18 кН) и панелей ограждения (N_панел.=(17,83+13,3)1,10,95+21,21,050,95=69,7+2,4=72,1 кН, М=72,10,4=28,84 кНм). Направление действия нагрузок см. рис.6.1.

Исходные данные:

• усилия: N=723,16+72,1=795,26 кН, М=157,69+28,84=186,53 кНм, Q=18,18 кН,

• материалы: бетон В15 (R_bt=0,75 МПа), арматура класса А400,

• условное расчетное сопротивление грунта R₀=0,25 МПа

Определение размеров подошвы фундамента

Площадь подошвы фундамента:

Nⁿ=795,26/1,15=691,53 кНм

R₀=0,20МПа— условное расчетное сопротивление грунта;

_m=20кН/м³ – среднее значение объемного веса материала фундамента и грунта на обрезе фундамента,

Н=1м – предварительно назначенная высота фундамента.

стороны фундамента Размеры подошвы фундамента принимаютсяb=1,8 м, а=2,1м (а/b1,2). Площадь подошвы фундамента составляет А=1,82,1=3,78 м², момент сопротивления – W=

Определение высоты фундамента

Высота фундамента назначается из условийанкеровки колонны и арматуры колонны в фундамент. Высоту фундамента составляет длина анкеровки плюс 250 мм (смотри рисунок 6.1).

Высота фундамента из условия анкеровки колонны:

Н_ф=h_k+250=700+250=950 мм=0,95м

Высота фундамента из условия анкеровки арматуры колонны 20 А400 :

Н_ф=l_an+250=300+250=550мм

, .

При определении расчетного сопротивления сцепления арматуры с бетоном R_bond принимаются следующие значения коэффициентов: ₁=2,5 (для класса арматуры А400) и ₂=1 (для 20). Подставляя в формулу базовой длины анкеровки l_0,anзначения коэффициентов _1, ₂, а также выражая площадь поперечного сечения арматуры и периметр арматуры через диаметр (), преобразуем формулу:

Длина анкеровки арматуры колонны при  =0,75 (для сжатых стержней периодического профиля) и отношении площади поперечного сечения арматуры колонны требуемой по расчету и фактически установленной 0,68/12,56=0,054 составляет:

.

Вычисленную длину анкеровки арматуры необходимо сравнить с минимально допустимой: 0,3l_0,an=0,3947=285 мм, 15d=15х20=300 мм и 200 мм.

Окончательно высота фундамента принимается — Н_ф=0,95 м. По высоте фундамент формируется из трех ступеней. Высота ступеней 350+300+300=950 мм. Минимальная толщина стенок неармированного стакана должна приниматься не менее 0,75 высоты верхней ступени, то есть 0,75300=225 мм (см. рис.6.1).

Проверка прочности основания под подошвой фундамента.

Нормативное значение нагрузок на уровне подошвы фундамента:

Мⁿ=,

Gⁿ=abН_ф_m_n=2,41,80,95200,95=77,98 кН,

Nⁿ= 691,53+77,98=769,51 кН.

Максимальное значение давления под подошвой фундамента:

p_max=>1,2R₀=

=1,2250=300 кН/м², условие не выполняется. Требуется увеличение размеров подошвы фундамента: а=2,4 м, b=1,8 м. При этом изменяются A=4,32 м², W=1,73 м³, Gⁿ=77,98 кН, Nⁿ= 691,53+77,98=769,51 кН.

Максимальное значение давления под подошвой фундамента:

p_max= — условие выполняется.

Минимальное значение давления под подошвой фундамента:

P_min=- условие выполняется.

Определение площади рабочей арматуры.

Расчет ведется в плоской постановке: рассматривается сечение по фундаменту в плоскости рамы и в перпендикулярном плоскости рамы направлении (см. рис. 6.1).

Фундамент будет изгибаться под действием давления грунта р. Так как высота фундамента переменная, то расчет ведется в предположении изгиба как консоли нижней ступени (сечение 1-1), затем вместе нижней и средней ступеней (сечение 2-2) и, наконец, всего фундамента (сечение 3-3). На рис. 6.1 показаны ординаты эпюры давления грунта от расчетных нагрузок, необходимые для выполнения вычислений. Значения определены графически.

Момент в консоли определяется по формуле М=(нагрузка равномерно распределенная со средним значениемр в пределах длины консоли). Длина консоли l, например при расчете нижней ступени, равна . Размерностьр в формуле определения момента М — в кН/м, в то время как до этого р было определено в кН/м². Для перехода к размерности плоской задачи: p=pb (сечение в плоскости рамы), p=pа (сечение перпендикулярное плоскости рамы)

М=.

Фундамент армируется сеткой, укладываемой с соблюдением защитного слоя 40 мм у подошвы фундамента. Для армирования фундамента диаметр арматурных стержней принимается не менее 12. Площадь рабочей арматуры определяется по формуле алгоритма расчета изгибаемых элементов по нормальному сечению:

.

Рабочая высота сечения составляет h₀=h—a (a принимается 0,05 м, где а — расстояние от середины сечения продольной рабочей арматуры до нижней грани поперечного сечения фундамента).

Краевые ординат эпюры давления грунта (расчетные нагрузки):

М=,

G=abН_ф_m_n_f=2,41,80,95200,951,1=85,78 кН,

Nⁿ= 795,26+85,78=881,0 кН.

Максимальное значение давления под подошвой фундамента:

p_max=.

Минимальное значение давления под подошвой фундамента:

P_min=.

Результаты расчета сведены в таблицу 6.1.

Таблица 6.1

№ сечения	Момент, кНм	h0, м	Площадь рабочей арматуры, см2
1-1	М= 0,125307,0(2,4-1,8)1,8=41,44	0,30
2-2	М= 0,125294,7(2,4-1,3)1,8=72,94	0,60
3-3	М= 0,125275,7(2,4-0,7)1,8=105,45	0,90
4-4	М= 0,125203,9(1,8-0,4)2,4=85,64	0,89*

*-для верхних стержней сетки

Для сетки армирования фундамента принимаются стержни 10А400 с шагом S=300 мм (подбор сетки смотри в разделе 7).

Рис. 6.1. К расчету монолитного столбчатого фундамента под колонну

studfile.net

Расчет столбчатого фундамента из бетона

Фундамент является самой важной частью дома, его опорой. От конструкции фундамента, его прочности и качества зависит срок службы и долговечность дома, а также безопасность его жителей. Да и на общий бюджет строительства влияет то, какой тип выберет застройщик и из какого материала он будет выполнен – из бетона, дерева, камня и т.д.

Столбчатый фундамент подходит для строений, имеющих облегченную конструкцию.

Среди частных застройщиков наиболее распространенной разновидностью оснований для зданий является столбчатый фундамент.

Для домов, имеющих небольшой вес и без подвалов, самый экономичный, оптимальный, выгодный и надежный вариант – это основание из бетона. Он идеально подходит для небольшого каркасного дома, беседки, бани, флигеля, бытовки. Но в любом случае, для любой постройки очень важно сделать правильный расчет столбчатого фундамента из бетона.

Расчет нагрузки от дома

При самостоятельном решении вопроса строительства планируемого объекта, само собой разумеется, что, проектируя постройку, вы определились со стройматериалом, из которого будет возводиться здание. Следовательно, уже на этом этапе можно сделать оценку веса постройки, точнее – ее надземной части. Нужно сложить нагрузку от всех имеющихся конструкций здания, приплюсовать еще к ним нагрузки сезонные (например, предположительный вес снега на кровле) и нагрузки от будущих внутренних объектов сооружения.

Основные виды столбчатых фундаментов.

Сезонные нагрузки рассчитываются приблизительно, в зависимости от региона. Для разных регионов России – разные сезонные нагрузки. Так, для южных регионов из-за малого количества снега и удельный вес покрова снега небольшой и составляет 50 кг на 1 м кв., а в северных регионах снежный покров рассчитывается с удельным весом 190 кг/ м кв.

В зависимости от полученного результата, оцениваются размеры обвязки из железобетона, служащей рамой, которая распределяет нагрузку равномерно на все опоры. Эта рама, при необходимости, передает неравномерную нагрузку деформационную от столбчатого фундамента. При расчете объема и массы обвязки учитывают, что железобетон, из которого она сделана, имеет средний вес равный 2400 кг/м3.

В заключении, все вышеперечисленные нагрузки суммируются, и получается общая нагрузка на фундамент (обозначим ее F).

Далее, для расчета фундамента из бетона, нужно рассчитать его глубину, определить характер грунта и высчитать требуемое количество опор.

Характер грунта

Естественно, что для самостоятельного расчета, вы не будете прибегать к лабораторному исследованию грунта и его показателей. Поэтому рассмотрим более бюджетный путь – оценка на глаз.

Существует несколько типов грунтов и каждый тип имеет свое расчетное сопротивление.

Сначала надо определиться с глубиной промерзания грунта и узнать глубину залегания грунтовых вод. К этому необходимо отнестись серьезно и ответственно, поскольку если грунт размоется или промерзнет, фундаменту из бетона грозят трещины, деформации и даже полное его разрушение.

На предполагаемом месте строительства дома выкапывается яма или шурф до достижения несжимаемых слоев грунта, пониже глубины промерзания грунта (ее нужно узнать в справочнике). Со дна ямы отбирается проба грунта и скатывают из него шарик. Теперь характер грунта можно определить таким способом:

1. Щарик не скатывается, а по визуальному определению дно шурфа имеет песчаный слой. Расчетное сопротивление грунта (обозначим – R) будет принимать значение в зависимости от того, насколько песок крупный: мелкий, пылеватый – от 2; средний – 3; крупный – 4,5.
2. Шарик при сдавливании рассыпается. Это свидетельствует о том, что грунт здесь – супесь и R будет принимать значение 3.
3. При сдавливании шарик не рассыпается, а после сдавливания на краях не образуются трещины. Это – глина и R может быть от 3 до 5.
4. При сдавливании шарик из грунта не рассыпается, но трещины образуются. Это – суглинок , а R может равняться от 2 до 4.

Следует учитывать, что расчетное сопротивление грунта R также зависит от пористости и влажности грунта.

Глубина фундамента

Схема устройства столбчатого фундамента из кирпича.

Определяя глубину столбчатого фундамента, нужно учитывать вес будущего дома, количество этажей, тяжесть материалов. Понятно, что даже при отличном грунте на участке, глубины фундамента в полметра будет недостаточно для дома в два этажа при наличии большого количества мебели.

Важным фактором для расчета глубины основания является его вид. Глубина в 50 см вполне подойдет для фундамента из труб, предназначенного для деревянной беседки. А вот столбчатый фундамент из бетона потребует гораздо большую глубину чем 50 см.

Следовательно, глубина столбчатого основания рассчитывается по этим трем показателям: грунт, вес, вид. Если в разных сторонах строения эти показатели разные и возникают затруднения с определением глубины, то за основу берется максимальная глубина. Все же для строительства лучше выбирать ровную поверхность.

Количество опор столбчатого фундамента

Высота опор столбчатого фундамента над поверхностью земли должна быть не менее 30 см.

Следующий важный этап – это расчет количества столбов. Для равномерного распределения центра тяжести на все столбы, их размещают в центре строения и под каждый угол. Тогда основа не будет провисать. Столбы обычно устанавливаются на каждые 2 метра объекта и по вертикали и по горизонтали. Столбы должны иметь высоту больше уровня земли на 30 см. А если предполагается возможное подтопление дома (например, из-за большого количества снега), то высота фундамента еще более увеличивается.

Количество столбов будет зависеть от площади (S) основания столба. Если предположить нагрузку F равную 100000 кг, а сопротивление грунта R=4, то решив простое уравнение с одним неизвестным R=F/(S?n), вычисляем n – количество опор. У нас получается n = 13 штук.

В вычисления еще следует включить нагрузку, которую сами столбы оказывают на грунт.

Посчитав все показатели, определили, что масса одного столба будет составлять около 340 кг, и соответственно масса 13 опор будет равно 4500 кг. Умножив это число на коэффициент надежности 1,3, и просуммировав с F, получаем уравнение: 4=105850/(1960n). Отсюда находим окончательное количество опор n=14.

При самостоятельном строительстве столбчатого основания также важно не забыть тщательно рассчитать необходимый объем бетона и его качественные показатели.

Как видим, рассчитать параметры для столбчатого фундамента совсем несложно.

o-cemente.info