Расчет нагрузки на столбчатый фундамент калькулятор. Расчет столбчатый фундамент

Пример расчета столбчатого фундамента под дом

Зачем производить расчет фундамента?

Перед тем как начать строить дом, нужно сначала провести все необходимые расчеты. Есть фундаменты, которые просчитываются достаточно легко — это плитные и ленточные, а есть более сложные варианты — столбчатые. У этих фундаментов есть одно неоспоримое преимущество — их можно дорабатывать (специальные подошвы и расширения), но это скорее исключение, чем правило.

Возвести столбчатый фундамент возможно не применяя грузоподъемную технику и спецтранспорт.

Основываются расчеты столбчатого фундамента сразу на нескольких факторах — масса дома и масса фундамента, а вот масса здания формируется из целого ряда показателей, часть из которых учитывается, а часть (при частном строительстве) можно смело отбросить. Для столбчатого фундамента совершенно не играет роли среднегодовая сила ветра и сейсмическая активность региона, потому что на маленький дом эти силы имеют минимальное воздействие, которое принимается за нуль.

Все основные факторы должны быть учтены максимально верно, чтобы в итоге не возникало неожиданностей.

Обычно столбчатый фундамент применяется в крайних случаях, поэтому для примера расчета можно использовать одноэтажный сруб из хвойных деревьев (дуб используется в XXI веке нечасто из-за несоразмерной дороговизны), с периметром 9×10 м и длиной простенков 15 м.Расчет внешних и внутренних стен

Схема столбчатого фундамента.

У каждого строительного материала есть свои особенности, которые упрощают или усложняют работу. При расчете деревянных домов очень удобным фактором считается, что толщина у простенков и внешних стен разнится в два раза (внешние толще), что в значительной мере упрощает работу.

Разные типы древесины имеют различную массу, но средняя из расчета на 1 м² — 70-100 кг. Эти числа при малогабаритном строительстве позволяют игнорировать тип древесины, потому что итоговый результат будет различаться крайне незначительно. Единственный нюанс — это толщина стен, которая превосходит базовую в 2 раза (базовая составляет 15 см), то есть отсчет идет не от 70-100, а от 140-200 кг/м².

Малая масса деревянных стен обусловлена их природной физической легкостью. Такие стены не отвечают самым высоким физическим показателям, но с задачей удержания тепла справляются гораздо лучше бетонных. Единственное, что важно не забыть — это закрыть все отверстия паклей при выполнении работы.

Чтобы масса была идеально точной у сруба, нужно заранее знать точное количество стен и простенков, а также возможность их добавления в ходе эксплуатации. В данном случае добавочные простенки исключаются.Расчет перекрытий цоколя и между этажами

Схема перекрытия цоколя.

Перекрытия рассчитываются проще всего, потому что подсчитать площадь дома несложно (длина помноженная на ширину), а дальше дело техники. Но существует три вида перекрытий — плитные, деревянные и монолитные, причем плиты и дерево имеют свои подпункты. В расчетах сруба нельзя использовать монолитные перекрытия, нежелательны и пустотные плиты между этажами. Таким образом, остаются всего три варианта:

Перекрытие из дерева с легким утеплителем (200 кг/м³), чья масса у цоколя составляет 100-150 кг/м², а между этажами 70-100 кг/м².
Перекрытие из дерева с тяжелым утеплителем (500 кг/м³), что масса у цоколя составляет 200-300 кг/м², а между этажами 150-200 кг/м².
Железобетонные плиты, которые используются исключительно для организации цокольной части здания. Масса их много больше — 400 кг/м², но это оправдывается их выработкой.

При строительстве дома на столбчатом фундаменте оптимальным решением служат железобетонные плиты для цоколя — они идеально удерживают нагрузки, с которыми не справится даже ростверк.

У дерева в свою очередь есть свои преимущества — оно достаточно недорогое, а вместе с этим идеально защищает от температур снаружи дома. Единственный серьезный минус — это недолговечность. Если для основания используется не дуб, то даже столбчатый фундамент не спасет дерево от гниения (дерево приподнято над грунтом, что значительно оберегает его от влаги).Какая кровля лучше?

Пример возведения кровли.

На этот вопрос нет однозначного ответа, но чаще всего на срубах можно углядеть натуральную кровлю, битумную черепицу, шифер и металл. Исключения встречаются, но не так уж часто, чтобы заострять на них внимание.

Массы можно распределить следующим образом в порядке возрастания:

Битумная черепица легче всех своих собратьев, так как выделяется не только среди всех вариантов черепицы, но и среди синтетических аналогов — всего 8 кг/м². Интереснейший внешний вид и простота монтажа добавляют ей привлекательности. Есть у нее и два минуса — неустойчивость к резким перепадам температур, а также высокая цена. Именно цена обычно удерживает людей от ее приобретения.
Натуральная кровля весит всего 15-20 кг/м². Это практически бесплатный кровельный материал, который надо регулярно заменять. Визуальный эффект зависит от рук мастера, но кровля почти всегда хорошо смотрится. Единственный минус — короткий срок эксплуатации.

Металл. Непривычно видеть металл достаточно легким материалом, но 30 кг/м² доказывают, что такое возможно (для сравнения керамическая черепица в 4 раза тяжелее). Металл легко монтируется, долго служит и не пропускает воду, но есть и серьезный минус — никакой теплоизоляции, а звук при малейших ошибках монтажа только усиливается.
Шифер из легких материалов оказался тяжелее всех — 50 кг/м². Его дешевизна и доступность в любом уголке планеты обязывает включить его в общий список. В советское время он получил широкое распространение, и технология его изготовления была отточена до высочайшего уровня.

При расчете к каждой стене прибавляется 1 м, поскольку кровля с каждой стороны дома выходит на 50 см.

На этом же этапе рассчитывается количество осадков, воздействующих на дом в связи с тем, что за площадь воздействия принимается площадь кровли. На юге показатели небольшие — 50 кг/м², на севере 200 кг/м², а в средней полосе России 100 кг/м². Эти данные можно использовать, как аксиому при строительстве зданий до 5 этажей.Пример расчета столбчатого фундамента

Варианты столбчатого фундамента на пучинистом и непучинистом грунтах.

Перед тем, как проводить расчет диаметра столбчатого фундамента, нужно найти массу дома, массу ростверка, фундамента, а потом и площадь соприкосновения фундамента с почвой.

Первым делом высчитываются все внутренние и наружные стены дома, а также площадь соприкосновения их и столбчатого фундамента.

При подсчете внешних стен нужно помнить, что их толщина в 2 раза больше стандартной, а простенки равны ей. Т.о. выводится формула:

S=P×2×h+l×h, где P — это периметр дома, l — суммарная длина всех простенков дома, коэффициент 2 — отношение периметра к стандарту, h — высота стен. S=((9+10)×2)×2×2,7+15×2,7=205,2+40,5=245,7 м².

Есть и другие способы подсчета, но этот самый простой, к тому же погрешность с ним равноценна всем остальным вариантам.

Далее нужно вычислить площадь основания стен, что значительно проще.

Sосн=(P×2+l)×y, где за y принимается толщина стены.

Sосн=(38×2+15)×0,15=13,65 м² (лучше принять за 13, чтобы обеспечить в итоге более качественный столбчатый фундамент).

Для того чтобы найти массу деревянных стен, достаточно просто перемножить площадь на показатели массы на 1 м² (средние в данный момент). M=S×85=245,7×85=20884,5 кг.

Пример гидроизоляции и армирования столбов фундамента.

Перекрытия подсчитать гораздо проще. Для этого в качестве цоколя в пример пойдут железобетонные плиты, а под крышу деревянное межэтажное перекрытие с тяжелым утеплителем.

M=S×Mпер, где S — это площадь дома, а Mпер — масса перекрытия на 1 м²;
M1=S×Mплиты=9×10×400=36000 кг;
M2=S×Mдерева=9×10×175=15750 кг;
Mсум=M1+M2=36000+15750=51750 кг.

Подсчитать массу кровли тоже не составит труда, главное, не забывать про осадки с учетом холодного региона. Кровля будет указана из битумной черепицы:

Mкров=S×m=10×11×8=880 кг;

Mос=10×11×100=11000 кг;
Mсум=Mкров+Mос=11880 кг.

Для наглядности можно воспользоваться таблицей:

Вид стен	Масса стен	Масса перекрытий	Масса кровли	Сумма, кг
Кругляк	20884,5	51750	11880	84514,5

Важно хорошо закрепить ростверок на столбах фундамента, чтобы избежать вытек бетона.

Теперь можно начинать считать ростверк и фундаментРостверк высчитывается по суммарной длине стен без коэффициентов (ширина 0,5 м), а толщина его стандартная — 0,4 м. Масса раствора бетона у ростверка и фундамента принимается за 2400 кг/м³.

M=(P+l)×y×h×2400, где y — ширина фундамента, а h — его высота. M=(38+15)×0,5×0,4×2400=10,6×2400=25440 кг/м³.

Перед тем как проводить расчет диаметра столбчатого фундамента, нужно испробовать стандартный вариант в 0,3 м. Столбы ставятся с частотой 1 шт. на 1 м стены (ростверка). Глубина их залегания доходит до 1,6 м (глубина промерзания + 50 см), а высота над землей 0,4, что в сумме дает ровно 2 м.

При этом важно помнить, что самой меньшей устойчивостью к нагрузкам обладает песчаная поверхность — 20000 кг/м².

Пример расчета диаметра колонны выглядит следующим образом:

Опорная часть колонны составляет S=3,14×0,15×0,15=0,07 м², объем колонны V=S×h=0,07×2=0,14 м³.

Количество столбов lсум=P+l=38+15=53 м = 53 шт. Sсум=53×0,07=3,71 м².

Mсум=53×0,14×2400=17808 кг.

Итоговая масса = 17808+25440+84514,5=127762,5 кг.

Чтобы узнать, подходят ли выбранные параметры колонн к дому, нужно разделить массу дома на площадь опоры: 127762,5/3,71=34437,33. Данные показатели почти в 1,5 раза превосходят положенную норму, из-за чего пример расчета диаметра особенно удачен, потому что придется увеличить объем столбов на 50% и одновременно на 25% увеличить их концентрацию. При увеличении только объема увеличится вместе с этим и масса, а для компенсации массы можно использовать повышение количества столбов в процентном соотношении вдвое меньше увеличенного объема.

На этом этапе возможно использование подошвы, что избавит от необходимости увеличивать площадь и количество, но добавит необходимость полного выкапывания грунта для ее установки.

С учетом всех вышеизложенных формул и расчетов можно подсчитать не только сруб, но и любой другой дом, в который идут более сложные или простые материалы. Единственная разница, которая может возникнуть в вычислениях — вид фундамента.

moifundament.ru

Расчет столбчатого фундамента

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.

Несущая способность грунтов

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. В одной из следующих статей мы поговорим о том, как провести расчет плитного фундамента – этого далеко не самого бюджетного решения для загородного дома.

tolkostroyka.ru

Как правильно произвести расчет столбчатого фундамента

Чтобы правильно возвести фундамент для дома, необходимо сделать правильный расчет фундамента, в котором будут учитывать все факторы, влияющие на него. Рассмотрим для начала, что такое опорно столбчатый фундамент.

Какой фундамент выбрать

Тип	Назначение	Преимущества	Цена	Сроки
Свайный	Дома без подвала, теплицы, бани, заборы	Строительство домов на сложных участках	от 775 р./м2	1-2 дня
Ленточный	Дома из камня, бревна, газобетона, пеноблока	Прочнее свайного, строительство дома с подвалом	от 2600 р./п.м	1-7 дней
Столбчатый	Одноэтажные деревянные, брусовые и каркасные объекты, заборы	Дешевле ленточных в 1,5-2 раза	от 1000 р./м2	1-3 дня
Плитный	Для двухэтажных кирпичных домов	Монолитная конструкция - самая прочная	от 3200 р./м2	3-10 дней

Преимущества столбчатого фундамента:

Обладает высокой надежностью.
Имеет большой срок эксплуатации.
Его можно применять практически на любом ландшафте.
Стоимость такого фундамента значительно ниже других.
При его возведении не требуются подготовительные работы.
Для него используется минимальная гидроизоляция.
Монтаж проходит быстро и легко.

Следует помнить, что здание, которое будет располагаться на таком фундаменте, не должно быть больше чем 6х6 м, так как столбчатый фундамент обладает меньшим сопротивлением к пучению грунта и в случае движения это может привести к повреждению или разрушению здания.

Монтаж фундамента

Как и все фундаменты, столбчатый фундамент из блоков имеет свои этапы возведения, следуя которым можно выполнить качественную опору для здания. Монтаж происходит следующим образом:

Размечают территорию будущего здания.
Снимают верхний слой почвы.
Делают подушку из песка.
Устанавливают в необходимых местах блоки скрепляемые цементом. Обычно столбы состоят из 4-х блоков.
На готовые столбы сверху кладут гидроизоляцию в виде рубероида в 1-2 слоя.

Для здания, которое имеет размеры 6х6 м, обычно требует около 16 столбов. Однако в каждом случае их количество рассчитывается индивидуально.

Расчет столбчатого фундамента

Еще на этапе проектирования скорее вы уже знаете, из какого материала будет выполняться здание и каких размеров оно будет, поэтому можно будет спокойно рассчитать, сколько будет вес надземной конструкции дома, просуммировав все нагрузки от строительного материала, будущей мебели, сезонной нагрузки, а также вес людей, которые будут проживать в доме.

Поэтому после проведенных расчетов нагрузки здания на фундамент нужно определиться с характером грунта, на котором будет располагаться фундамент и количество опор необходимых для дома.

Чтобы оценить грунт приведем небольшой пример расчета:

Первым делом вырывается небольшая яма, которая немного больше глубины промерзания грунта. Предположим, глубина промерзания составляет 1,5 м, в таком случае глубина ямы должна быть 1,8 м.

После чего со дна ямы берется грунт, из которого нужно постараться скатать шарик:

Если шарик из грунта не скатывается, или на глаз можно определить песчаный грунт, то в таком случае расчетное сопротивление грунта R следует принимать за 2 для очень мелкого, за 3 для среднего, за 4,5 для крупного песка.
Если шарик рассыпается в случае если его сдавить, то вероятнее всего грунт является супесью и R=3.
Если шарик из грунта хорошо скатался и при этом если его сдавить, по его краям нет трещин, то вероятнее всего это глина и R=3-6.
Если же шарик скатался хорошо, но при сдавливании по краям появляются трещины, это значит что перед вами суглинок и R=2-4.

Следует отметить, что значение R зависит от влажности самого грунта и его коэффициента пористости.

Данные значения R актуальны для возведения фундамента на уровень до 1,5-2м глубиной. Если же планируется возведение малозаглубленного столбчатого фундамента, то значение вычитается по формуле: R=0.005R0(100+h4). Где R0 – это табличная величина, а h – это глубина в сантиметрах на которой будет находиться фундамент.

После того как со значением R определились, необходимо определить параметры и рассчитать необходимое количество столбов.

Чтобы определить количество необходимых столбов необходимо знать их диаметр и высоту. Так если предположить что берутся столбы с диаметром в 30 см с расширением в нижней части в 50 см, то площадь каждой из опор будет вычитаться по формуле:

S=pi*D2/4=3.14*50*50/4=1960 см2.

Тогда для расчета количества столбов предположим что:

Нагрузка на фундамент F=100000кг.
Расчетное сопротивление грунта R=4.

По следующей формуле получаем количество столбов:

R=F/(S*n), где n – это есть нужное количество столбов. Подставив все значения, получаем n=13 шт.

Однако следует учитывать и то, что опорные столбы тоже дают нагрузку на грунт, поэтому следует внести некоторые коррективы:

Предположим, что длина столба составляет 2 м и диаметр 0,3м. Объем каждой из опор составляет 2*3,14*0,3*0,3/4=0,14 м3. Объемный вес железобетона в среднем составляет 2400 кг/м3, тогда вес каждой опоры составляет: 0,14*2400=336 кг.

Тогда вес всех 13-ти опор составляет: 13*340=4500 кг. Полученную цифру нужно умножить на коэффициент надежности 1,3 и прибавить к значению F. После чего провести повторный расчет количества нужных опор:4=105850/(1960n), при этом n=14 шт., это то количество столбов, которое необходимо для возведения конкретного здания.

Таким образом, если провести правильные расчеты можно определить количество нужных опор, благодаря чему такой фундамент выдержит будущую нагрузку здания на него и прослужит не один год.

fundament-help.com

Расчет нагрузки на столбчатый фундамент калькулятор. Фундамент столбы. mstyle-fur.ru

Расчет столбчатого фундамента

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

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 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)*

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.

Как рассчитать столбчатый фундамент самостоятельно?

Копать или не копать – этот гамлетовский вопрос при строительстве дома решается однозначно: копать. Он порождает несколько встречных: какой фундамент выбрать, на какую глубину его залить, как сделать все надежно и не слишком дорого?

Траншейный ленточный фундамент – привычный для застройщиков вариант опорной части здания. Кроме положительных качеств он имеет серьезные недостатки. Главные из них – большая материалоемкость и трудоемкость.

Подошву бетонной «ленты» приходится заливать ниже отметки промерзания грунта. В средней полосе России это минимум 1,2 метра. В более суровых климатических условиях для защиты от морозного пучения приходится загонять десятки кубов бетона еще глубже.

Если стройка ведется на слабом грунте, то заглубление ниже горизонта промерзания не спасет здание от осадки. Дойти до плотного основания, на которое надежно ляжет железобетонная лента не всегда возможно. В этом случае остается единственный выход – фундамент на буронабивных сваях .

По себестоимости он дешевле ленточного, не требует привлечения мощной землеройной техники и быстрее строится. О том, что представляет собой такая конструкция, как она рассчитывается и строится, мы поговорим в этой статье.

Знакомимся с буронабивным фундаментом

Идея буронабивного основания очень простая: там, где невозможно с минимальными затратами докопаться до плотного грунта, можно использовать длинные столбики-стойки. Для соединения их в общую конструкцию используется ростверк – монолитная железобетонная лента, связывающая оголовки свай.

Полезно знать о том, что сваи сильно отличаются от обычных массивных фундаментов по характеру взаимодействия с грунтом. Свая передает нагрузку двумя путями: через нижний торец (пятку) и через боковую поверхность за счет сил трения между стенкой и грунтом.

В зависимости от того, какая часть конструкции включена в работу, все буронабивные сваи делят на два типа:

-Стойки.-Висячие.

Свая-стойка опирается на плотный почвенный слой. Висячая конструкция держит нагрузку только за счет силы контакта с окружающим грунтом. Поскольку плотное природное основание залегает достаточно глубоко, то значительная часть буронабивных конструкций относится к висячему типу.

Классификация, расчет и другие важные параметры, без которых невозможно выполнить устройство буронабивных свай, содержатся в СНиП 2.02.03-85 – настольной книге всех проектантов и подрядчиков. Застройщик может руководствоваться готовыми таблицами из этого норматива. В них указывается несущая способность опорных стоек. Зная ее и определив вес здания, можно подобрать нужное количество свай.

После всего сказанного, возникает вопрос: для каких зданий оправдано строительство буронабивного фундамента с ростверком? Некоторые застройщики считают, что такая конструкция не способна выдержать большие нагрузки, поэтому используют ее только для легких каркасных зданий, а также домов из бруса, газо или пенобетона. Это не так. На сваях сегодня стоят тысячи кирпичных девятиэтажек и никто не сомневается в их надежности.

Прочность буронабивной стойки, изготовленной в полевых условиях немного ниже, чем у конструкции, прошедшей полный цикл заводской обработки. Тем не менее, ее с запасом хватит для возведения кирпичного дома.

Главным условием качества в этом случае является правильный расчет и точное соблюдение технологии, включающей несколько этапов:

-Бурение скважины под буронабивные сваи (ручной мотобур или более мощная передвижная установка).-Монтаж обсадной трубы (в сыпучих и сырых грунтах).-Установку арматурных каркасов.-Бетонирование скважины.-Отсыпку песчано-щебеночной подушки под ростверк (толщина 10-15 см), компенсирующей подъем грунта в результате морозного пучения.-Монтаж опалубки над поверхностью земли, установку арматуры и заливку ростверка, связывающего сваи.

Особенности расчета свайного фундамента

Первый шаг, с которого начинается расчет свайного поля – определение веса здания. Именно от него будет зависеть, сколько свай, какого диаметра и на какую глубину Вам придется установить. Чем тяжелее дом, тем плотнее ставят сваи под стены.

При этом норматив требует, чтобы расстояние между центрами соседних опор было не менее 3-х диаметров сваи. При уменьшении этой дистанции происходит снижение несущей способности стоек.

Армирование свай выполняют вертикальными стержнями периодического профиля (диаметр 12-14 мм). Их количество зависит от диаметра стойки и может составлять от 3 до 8 штук. Между собой вертикальную арматуру соединяют горизонтальными отрезками стержней диаметром 6-8 мм. Заливка буронабивных свай должна выполняться бетоном марки не ниже 100.

Для более простого расчета стоимости материалов и несущей способности свай можно воспользоваться нашим калькулятором .

Как произвести расчет нагрузки на фундамент

Фундамент – один из самых важных элементов предстоящей постройки.Если он спроектирован с ошибками, то в будущем могут возникнуть большие проблемы.

Выбор того или иного фундамента определяется прежде всего типом грунта.

А величина его заглубления в основном зависит от глубины промерзания почвы и насколько близко к поверхности находятся грунтовые воды.

Уметь рассчитывать фундамент необходимо для того, чтобы со временем строение не деформировалось, не просело и не разрушилось. Не менее важно это и для оптимального использования стройматериалов и экономии средств.

Профессионально рассчитать фундамент может только специалист, но, вооружась строительным справочником или другими нормативными документами, можно сделать прикидочные расчеты, достаточно близкие к реальным.

Очень важно определить какой должна быть нагрузка на основание фундамента, чтобы грунт не просел под его давлением. Удельное сопротивление грунта – справочная величина и ее можно найти в нормативной документации.

Чтобы вычислить нагрузку P. приходящуюся на основание фундамента нужно выяснить вес всего того, что находится над ним. А именно, вес здания P1 и вес самого фундамента Pf. Формула расчета нагрузки на фундамент выглядит так:

Определяем приблизительный вес здания P1

Он включает в себя суммарный вес его составляющих. Всех стен, перекрытий, отделки, окон и дверей, потолка и крыши, лестниц и используемого крепежа, тепло- и гидроизоляционных материалов.

Если применяются стандартные строительные элементы (блоки фундамента, балки, тепло- и гидроизоляционные покрытия, листы ДВП и т.д.), соответствующие нормативным документам, то вес определяется по их размерам и количеству.

Следует учесть полезную нагрузку, создаваемую мебелью, бытовыми приборами, а также максимальным количеством людей, которые могут одновременно находиться в доме. Для прикидочных расчетов ее величина обычно принимается равной произведению общей площади дома на 0,180 т/м2.

Используя нормативные данные по региону, где планируется строительство, определяем снеговую нагрузку, которую создает слой выпавшего снега на крыше.

Определяем силу воздействующего на строение ветра. Ветровая нагрузка приблизительно равна произведению:

где S – площадь строения, а h – его высота.

Складывая все полученные величины пунктов 1- 4, и переводя вес в тонны, получим общую примерную нагрузку, действующую на фундамент со стороны здания -P1 .

Вес фундамента Pf

Если вес здания для всех типов фундаментов считается одинаково, то вес самого фундамента будет подсчитываться по-разному.

1. Расчет нагрузки на ленточный фундамент

Вес фундамента (Pf ) в этом случае вычисляется по формуле:

где q – плотность материала, из которого сделан фундамент (определяется по нормативам СНиП), а V – его объем, равный произведению площади опоры фундамента (S ) на его высоту (H ):

Зная общую нагрузку на основание ленточного фундамента P и его площадь опоры S. определим величину P/S. Чтобы перекрыть неточности в выборе исходных данных, ее значение должно быть на 15-20% меньше R, расчетного сопротивления грунта, определяемого по справочнику.

2. Столбчатый фундамент

Общая нагрузка, действующая на грунт от подошвы столбчатого фундамента, складывается из распределенного веса строения плюс веса самого столба. Опорная площадь столба – Ss . высота – H.

Тогда его объем равен: V = Ss x H. а вес Ps = V x q. где q – плотность материала, из которого изготовлен столб. Если общее количество столбов N. то общий вес фундамента равен:

а общая площадь опоры:

3. Свайный фундамент из заостренных или готовых винтовых свай.

Заостренные концы таких свай уменьшают нагрузку на грунт и не дают выталкивать их при замерзании почвы. Вес планируемого здания определяет необходимое количество свай.

Если известно количество винтовых опор -N и вес сооружения P. то несущая способность одной опоры равна P / N. Выбираем наиболее подходящие готовые сваи с известной несущей способностью и длиной, учитывая геологические особенности местности.

Задачам расчета фундаментов посвящено огромное количество сайтов. Различные по содержанию и сложности разбираемых вопросов.

На сайте http://stroy-svoimi-rukami.ru/fundament/view/22/ можно не только найти подробные разъяснения, но и воспользоваться необходимыми таблицами.

С примерами расчета конкретных фундаментов можно ознакомиться на сайтах:

Бесплатными онлайн калькуляторами для строительных расчетов можно воспользоваться здесь:

Источники: http://cdelayremont.ru/raschet-stolbchatogo-fundamenta, http://stkproekt.ru/kak-rasschitat-stolbchatyj-fundament-samostoyatelno/, http://evrostroy-spb.ru/stroitelstvo/kak-proizvesti-raschet-nagruzki-na-fundament.html

Комментариев пока нет!

mstyle-fur.ru

Расчет столбчатого фундамента : формулы и примеры

Перед тем как начинать возведение дома, сначала нужно детально все рассчитать и измерить, после чего только следует приступать к работе. Произвести расчет столбчатого фундамента достаточно сложно, т.к. даже под небольшой дом на таком основании может потребоваться несколько доработок.

Устройство столбчатого фундамента.

Основные материалы для возведения дома

Материалов для стен существует великое множество, но в данном случае нужно рассмотреть именно дом из бруса, чья масса составляет 160 кг/м². Данные показатели касаются толщины стен в 30 см, т.к. именно столько имеют несущие стены, но простенки нужно учитывать в 2 раза тоньше. Именно благодаря невысокой массе несущая способность столбчатого фундамента зачастую не нуждается в доработке.

Варианты столбчатых фундаментов.

В качестве межэтажных перекрытий обычно используется дерево с легким (80 кг/м²) или тяжелым (170 кг/м²) утеплителем. Для цоколя аналогичные перекрытия будут иметь массу 110 и 230 кг/м². Тут толщину пересчитывать не придется, т.к. она стандартная. В особых случаях, когда нужно добиться более качественного цоколя, можно воспользоваться железобетонными плитами (400 кг/м²), т.к. они не гниют от времени.

Расчет столбчатого фундамента требует попутно точно знать, какая будет кровля, а вместе с этим примерное местонахождение постройки. Оптимальный вариант — это битумная черепица или ондулин (8 кг/м²), но в связи с их синтетическим происхождением экстремальные температуры они не выдержат.

На 2 месте находится натуральная кровля (20 кг/м²), которая при правильной укладке пролежит и век, но обладает куда более слабым внешним видом. Металлическая кровля немного тяжелее (30 кг/м²), но полное отсутствие звукоизоляции делает ее нежелательной при накрывании жилых домов, тогда как для хозяйственных и технических построек лучшей кровли не найти. Но чаще всего можно увидеть дешевый и абсолютно неразнообразный материал — шифер (50 кг/м²), который доступен любому желающему, монтируется легко, а вместе с этим выдерживает колоссальные нагрузки.

Схема столбчатого фундамента с ростверком.

Местоположение дома важно для того, чтобы можно было рассчитать максимальное годовое давление осадков на кровлю. В южной части страны это всего лишь 50 кг/м², в центральной полосе — 100 кг/м², а на самом севере — 170 кг/м². При этом нужно учитывать, что давление осуществляется именно на кровлю, которая выходит за пределы здания в каждую сторону на 0,5 м.

Под основанием дома всегда располагается ростверк, который проходит под всеми стенами, причем сечение его на всех промежутках одинаковое (в данном случае будет использовано 0,5*0,5 м). Масса 1 м³ железобетона составляет 2400 кг. Нужен ростверк для того, чтобы обеспечить предельное равновесие и устойчивость.

Сами столбы у фундамента рассчитываются исходя из этой же массы, но при необходимости можно доработать их при помощи расширения у основания, которое обеспечит большую площадь опоры на грунт с минимальным увеличением массы.

Вернуться к оглавлению

Базовые расчеты дома

Для начала нужно определиться, как будет выглядеть дом, из чего он будет сделан и где расположен. Допустим, дом из бруса будет иметь всего 1 этаж, причем цоколь оформлен железобетонными плитами, а межэтажное перекрытие из дерева с легким утеплителем. Периметр здания 9*11 м, а суммарная длина простенков — 15 м. Сам дом находится в центральной полосе страны, стоит на сухой глине, а кровля у него из шифера.

Таким образом, сначала нужно привести стены и простенки к общим показателям длины, а затем вычислить их суммарную массу:

L=P+l, где L — суммарная длина стен и простенков, P — периметр, l — длина простенков внутри дома.

L=(9+11)*2+15=55 м

M1=(P+l\2)*3*m1, где M1 — масса всех стен и простенков, m1 — масса 1 м² стены, 3 — стандартная высота стены в помещении.

M1=40+15/2*3*160=22800 кг

Схема монтажа столбов.

Затем вычисляется масса кровли и давление осадков на нее:

M2=(a+1)*(b+1)*(50+100), где a — длина дома, b — ширина, 50 — масса 1 м² кровли, 100 — давление осадков на 1 м² кровли.

M2=10*12*150=18000 кг

Теперь можно вычислить суммарную массу 2 перекрытий сразу:

M3=S*(m2+m3), где S — площадь дома, m2 — масса 1 м² цокольного перекрытия, m3 — 1 м² межэтажного перекрытия.

M3=9*11*(400+80)=47520 кг

Затем рассчитывается объем и масса ростверка:

V1=S2*L, где S2 — площадь сечения.

V1=4=0.5*0.5*55=13.75 м³

M4=V*2400=13.75*2400=33000

В самом конце считается фундамент. Для его расчета необходимо уточнить глубину залегания столбов и их сечение, после чего можно начинать расчет. Допустим, на 1 м приходится 1 столб, глубина залегания 2 м, а сечение 0,4*0,4 м. Тогда пример расчета столбчатого фундамента попутно позволяет подсчитать площадь опоры 1 столба:

V2=S3*h, где S3 — площадь сечения, а h — высота 1 столба.

V2=0.4*0.4*2=0.32 м³

M5=V2*L*1*2400, где 1 — это коэффициент соотношения столбов к 1 м.

M5=0.32*55*1*2400=42240 кг.

S0=0.4*0.4=0.16 м².

Sсум=S0*L=0.16*55=8.8 м².

Все полученные данные базового расчета можно внести в таблицу:

Материал	Каркас, кг	Кровля и осадки, кг	Перекрытия, кг	Ростверк, кг	Столбы, кг	Масса суммарная, кг	Площадь опоры, м²
Брус	22800	18000	47520	33000	42240	163560	8,8

Вернуться к оглавлению

Финальные работы с данными

Схема подготовки основания под незаглубленный столбчатый фундамент.

Теперь на руках есть все необходимые данные, но нужно узнать, возможно ли строительство. Несущая способность сухой глины — 25000 кг/м². Т.е. в данном случае для определения суммарной несущий способности надо 8,8*25000=220000 кг.

Если сравнить суммарную массу дома 163560 кг и ту, что может выдержать грунт 220000 кг, то строительство возможно (обязательно нужен запас, хотя бы на 40000 кг).

Но бывают такие ситуации, когда в ходе решения получается невозможность строительства, для чего применяется достаточно эффективное действие — расширение у основания. Естественно, масса изделия будет повышаться, но увеличение площади опоры несоразмерно, поэтому заранее подсчитывается, во сколько раз нужно увеличить основание, после чего работа пойдет как по маслу.

Приведенный выше пример расчета подходит далеко не только для столбчатого фундамента и дома из бруса, но и для всех аналогов, т.к. формулы универсальные.

Единственное, что важно при расчете фундаментов, — это заранее точно узнать числа, которыми потом придется оперировать, иначе даже маленькая погрешность может вылиться в очень нехорошие последствия.

masterbrusa.ru