Пример расчета фундамента столбчатого фундамента: Подробный пример расчета столбчатого фундамента

Содержание

Пример расчета грунтов оснований фундамента под колонну

Проверим прочность грунтов основания, залегающих под подошвой отдельно стоящего столбчатого фундамента под несущую ж.б. колонну производственного здания на основании данных, полученных в ходе обследования и инженерно-геологических изысканий.

Обследование, в рамках которого был выполнен представленный ниже расчет, проводилось в связи с предстоящей реконструкцией производственного здания под административно-бытовые помещения. Цель расчета заключалась в необходимости определения резерва несущей способности грунтов, залегающих под подошвой существующего фундамента. Другими словами, требовалось установить, способен ли грунт воспринимать нагрузки, планируемые после реконструкции здания.

Алгоритм выполнения соответствующих расчетов описан в этой статье.

В ходе обследования установлено, что фундаменты под ж.б. колонны выполнены сборными столбчатыми стаканного типа по типовой серии 1.412-1. Под все колонны фундаменты запроектированы в одном типоразмере (марки 3Ф18.18) и состоят из подколонника высотой 1,05 м и одноступенчатой плитной части высотой 0,45 м. Подошва «стаканов» находится на отметке -1.900 м. Принципиальная конструкция фундаментов, установленная по результатам исследования контрольных шурфов, приведена на Рис.1.

Рис.1. Разрез по шурфу. Конструкция фундамента под колонну

Естественным основанием столбчатых фундаментов являются пески мелкие, средней плотности, насыщенные водой (ИГЭ-2), имеющие следующие прочностные и деформационные характеристики:

  —  Плотность грунта: ρ=1,96 т/м3
  —  Угол внутреннего трения: φ=35°
  —  Сцепление грунта: cII=0,3 т/м2
  —  Модуль деформации: E=300 кг/см2

 

 

 

Схема для сбора нагрузок от покрытия и стен представлена на Рис.1. Схема для сбора нагрузок от элементов каркаса, грунта на уступах фундамента приведена на Рис.2.

Рис.2. Схема для сбора нагрузок от покрытия и стен (план)

Рис.3.  Схема для сбора нагрузок от элементов каркаса

I. Сбор нагрузок по подошве фундамента

Грузовая площадь для подсчета нагрузки от конструкций покрытия согласно Рис.2 составит: Sгр = 6 x 6,38 = 38,3 м2. Равномерно-распределенная нагрузка на покрытие (плиты + кровля + снег) определена отдельно. Весовые характеристики типовых сборных ж.б. конструкций (колонн, стропильных балок, фундаментов и др.) определены по материалам соответствующих типовых серий.

Определим общую нагрузку (N) на грунт основания под фундаментом в/о 3-Ж от веса вышележащих конструкций (с учетом временной снеговой нагрузки и веса грунта на уступах фундамента):

1 Покрытие [624 кг/м
2
×38,3 м2]
21 585,9
2 Ж.б. стропильная балка 2БДР-12 [5000 кг×0,5] 2 500,0
3 Несущая ж.б. колонная сечением 400х400 мм 2 380,0
4 Наружная стена (с вычетом окон) [14,9м3×1800 кг/м3] 26 820,0
5 Железобетонные фундаментные балки 3БФ60-1 1 300,0
6 Вес пола над уступами [524кг/м2×1,8м2+0,46м3×1800кг/м3×2] 2 600,0
7 Вес грунта на уступах [2,31 м3×1980 кг/м3] 4 573,8
8 Собственный вес фундамента [2,51 м3×2500 кг/м3] 6 275,0
ИТОГО, кгс: 68 034,7

Зная общую нагрузку (вертикальную силу) N, определим величину среднего давления на грунт под подошвой фундамента:

σ = N / (b × l)= 68034,7 / 1.8 ×1.8 = 20998,4 кгс/м2 ≈ 21 тс/м2.

II. Расчет основания по деформациям

Определим расчетное сопротивление грунта основания по формуле (7) п.2.41 СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений»:
где:
γc1=1,1 — коэффициент условий работы, принимаемый по Табл.3;
γc2=1,2 — то же;
k=1 — прочностные характеристики грунтов определены испытаниями;
Мy=1,68 — коэффициент, принимаемый по Табл.4 по значению угла внутреннего трения;
Мq=7,71 — то же;
Mc=9,58 — то же;
kZ=1 — т.к. b<10;
b=1,8 — ширина подошвы фундамента, м;
γII=1,91 — усредненное значение удельного веса грунтов под подошвой фундамента, тс/м3;
γ’II=1,98 — то же, залегающих выше подошвы, тс/м

3;
сII=0,3 — расчетное значение удельного сцепления грунта, тс/м2;
d1=2,3 — глубина заложения фундамента от уровня планировки, м;
db=0 — расстояние от уровня планировки до пола подвала, м.

Подставляем представленные выше значения в формулу (7) СНиП 2.02.01-83*:Сравним полученное значение расчетного сопротивления грунта со средним давлением по подошве фундамента (σ):

[ σ = 21,0 тс/м2 ] < [ R = 34,0 тс/м2 ]

Таким образом, среднее давление по подошве фундамента (σ) оказалась меньше расчетного сопротивления грунта (R), из чего можно сделать вывод, что естественное основание фундаментов способно воспринимать расчетные эксплуатационные нагрузки, планируемые после реконструкции здания.

 

Сколько весит дом: расчет фундамента с примерами

Чтобы заложить фундамент дома, для начала нужно его рассчитать: оценить вес строения и сопоставить его с несущей способностью грунта на участке. Это поможет подобрать оптимальный тип фундамента (ленточный, столбчатый, плитный, свайный, винтовой) и определить площадь подошвы фундамента.

Этапы расчета

Фундамент рассчитывают за несколько шагов:

  • Определение веса дома без учета фундамента.
  • Определение снеговой и ветровой нагрузок.
  • Определение несущей способности грунта.
  • Подбор оптимального типа фундамента.
  • Расчет площади подошвы фундамента.
ГдеМатериал рассказал, как армировать фундамент и какую арматуру для этого использовать.

Вес дома без учета фундамента

Если у вас есть смета, то вам повезло: для расчета веса дома достаточно узнать вес всех материалов. Если же нет, то вам придется ее составить. Далее рассчитываем объем каждого материала в смете, считаем вес и складываем. Так получаем суммарное давление на фундамент дома.

Мы не будем приводить здесь массу всевозможных материалов, потому что их выбор огромен. Эти характеристики вместе со всеми необходимыми материалами можно легко найти в каталоге ГдеМатериал.  Перечислим только основные элементы строения, необходимые для расчета фундамента:

  • Вес стен зависит от строительного материала из которого они сделаны.
  • Давление от элементов крыши. В конструкцию крыши входятстропила, обрешетка, кровля, утеплитель.
  • Вес межэтажных перекрытий определяется материалом самих перекрытий и плотностью используемого утеплителя.
  • Эксплуатационная или полезная нагрузка. Сюда входит вес мебели, одежды, различной домашней техники — всего, что не является частью строительных конструкций. Эта нагрузка распределяется равномерно по всей площади перекрытий. В среднем для цокольного и межэтажного перекрытия жилых домов она составляет 210 кг/м2, для чердачного перекрытия 105 кг/м2.

Снеговая  нагрузка

Отлична в каждом районе. Вес снегового покрова в вашей местности прописан в «СНиП 2.01.07-85* НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». В этом СНиП в приложении 5 есть карта, по которой можно определить эти данные. Вот некоторые из них:

Все значения приведены для горизонтальной проекции крыши — снежный покров давит на нее только сверху вниз. Поэтому при расчете необходимо брать не площадь крыши, а только площадь ее горизонтальной проекции.

Ветровая нагрузка

Рассчитать давление от ветра достаточно сложно. Оно зависит от многих факторов: расположение относительно направления ветра, материал стен и крыши, от форма сооружения и т.д.

Но его можно посчитать по упрощенной формуле:

Ветровая нагрузка = (15 * h + 40)*S,

где h – высота от уровня земли до верхней точки строения, S – площадь здания.

Несущая способность грунта

На каждом строительном участке грунт может быть абсолютно разным. Даже если у соседа один вид грунта, то на вашем участке он может быть совершенно другой.

В зависимости от того, какие виды грунтов залегают на участке, меняется несущая способность основания. Для расчетов чаще всего необходимо значение, которое показывает максимальную нагрузку в кг на 1 см2 площади. Классификация грунтов по прочности:

Теперь можно подбирать оптимальный тип фундамента и рассчитывать его. Сделаем это на примере.

Пример расчета фундамента

Подсчитаем примерно, какова масса дома размерами 6х6 из оцилиндрованного бревна — древесины сосны естественной влажности. Считаем вес стен, полов, перекрытий и кровли:

Мы получили суммарную массу дома в 13384 кг. Прибавим сюда полезную или эксплуатационную нагрузку — возьмем средние данные. Наш дом размером 6х6 имеет площадь 36 м2. Одно перекрытие на уровне пола и одно чердачное. Подсчитаем:

36 м2*210 кг/м2=7560 кг

36 м2*105 кг/м2=3780 кг.

Суммируем и получаем  11340 кг.

Теперь найдем нагрузку от снежного покрова. Пусть наш дом находится в Москве, площадь горизонтальной проекции крыши составляет 49 м2. По таблице находим, что Москва находится в III климатической зоне и имеет снеговую нагрузку 180 кг/м2.

49 м2 * 180 кг/м2=8820 кг.

Найдем ветровую нагрузку. Наш дом имеет площадь 36 м2. Высоту 5,5 м.

(15*5,5м+40)*36м2=4410 кг

Подведем итог:

Масса дома – 13384 кг. Нагрузки: полезная – 11340 кг., снеговая – 8820 кг, ветровая — 4410 кг.

Суммируем и получаем 37954 кг. Еще нужно прибавить 30% на возможные ошибки в расчетах. В итоге мы получим что нагрузка на фундамент составляет 49340 кг.

Теперь нам необходимо выбрать какой тип фундамента для нас оптимален. Предположим, что грунт у нас песчаный с несущей способностью 2 кг/см2. Если мы нагрузку на фундамент поделим на несущую способность грунта, то получим площадь подошвы фундамента:

49340 / 2 =24670 см2.

Зная площадь, которую должен занимать фундамент можно подобрать наиболее подходящую основу.

Ленточный фундамент

Сначала рассмотрим для нашего дома возможность заложения ленточного фундамента. Площадь подошвы основания поделим на длину ленточного фундамента. Не забываем о внутренней несущей стене, тогда длина фундамента составит 30 м или 3000 см.

24670/3000=8,2 см

Получается, что минимальная ширина ленточного фундамента составит чуть больше 8 см. Но ширина основания должна быть больше толщины стен, а дом сделан из бревна диаметром 20 см, тогда минимальную ширину следует брать больше 20 см.

Подсчитаем необходимое количество бетона. При песчаных грунтах основание можно закладывать на глубину 0,5 м. Перемножаем длину, ширину и глубину фундамента:

30 * 0,5 * 0,2=3 м3 — столько бетона потребуется для заложения ленточного фундамента нашего дома.

Столбчатый фундамент

Тот же фокус провернем со столбчатым фундаментом. Будем делать столбы с шагом 1,5 м — нам понадобится 19 штук. Можно взять и большее количество, тогда диаметр столбов уменьшится. Если общую площадь фундамента поделить на количество столбов, то мы получим площадь подошвы одного столба:

24670 / 19=1298,4 см2.

Сечение столба это квадрат, поэтому берем корень из этого числа и получаем  размер столба 36х36 см.

Столбчатый фундамент необходимо закладывать на глубину промерзания грунта. Для Москвы примерно 1,4 м. Подсчитаем необходимое количество бетона:

0,36*0,36*1,4*19=3,4 м3.

Получается, что при всех приведенных условиях выгоднее закладывать ленточный фундамент. Для расчета мы брали песчаный грунт — глубина заложения основания для него минимальна. Если на участке лежит промерзающий глинистый грунт, то фундамент придется закладывать на глубину в 2-3 раза большую. Не забудьте учесть этот фактор при своих расчетах.

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

Направляющая шина для циркулярной пилы своими руками.
Чертежи стола для циркулярки своими руками.
Какой фундамент лучше для дома из бруса? Подробнее>>

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.

http://youtu.be/q0lgt7HK2L8

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.

Пример расчета столбчатого фундамента — Сваи Мания

Подробный пример расчета столбчатого 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.

Обратите внимание

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.

Важно

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.

Совет

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 фундамент
Ростверк 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.

Обратите внимание

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.

Источник: https://moifundament.ru/raschet/primer-dlya-stolbchatogo-fundamenta.html

Расчет столбчатого фундамента. Как расчитать параметры столбчатого фундамента. Прочитав эту статью, вы сможете выполнить расчет столбчатого фундамента для своего дома

Прочное основание дома- залог того, что он простоит долго. Столбчатый фундамент хоть и является самым дешевым, но в случае его правильного проектирования он также будет надежной опорой. Как выполняется расчет столбчатого фундамента, изложено ниже.

Кратко о столбчатом фундаменте, его видах и особенностях

Столбчатый фундамент отличается от ленточного тем, что:

  • подходит для построек, относящихся к облегченному типу. К ним относятся деревянные  дома без подвального помещения, колонны и т.д.;
  • представляет собой ряд опор, находящихся в наиболее нагруженных точках.

Изготавливают столбчатый фундамент в основном 2 видов:

  1. Монолитный. Он имеет большую прочность, т.к. изготовлен из армированного бетона.
  2. Сборный – состоит из отдельных элементов, поэтому имеет слабые места там, где находятся швы. Преимущество его в скорости возведения.

Исходя из расчетных параметров фундамента этого вида, таких как глубина залегания подземных вод, уровень промерзания и тип грунта, существуют две разновидности столбчатого основания:

  1. Заглубленный ниже уровня промерзания, он так и называется – заглубленный. На глинистых почвах необходим только такой.
  2. Выполненный на глубине до 700 мм. Называется он малозаглубленным. Целесообразен на песчаных или скалистых грунтах.

Исходные данные для расчета

Для того чтобы приступить к выполнению расчета, вам потребуется следующая информация:

  • на какой глубине находятся грунтовые воды. При этом учитывается колебание этого параметра в разные периоды;
  • зимний температурный режим и сведения о том, насколько промерзает земля. Эти данные есть в справочниках;
  • к какому типу относится почва;
  • сколько приблизительно будет весить дом и все, что в нем находится;
  • масса самого столбчатого фундамента;
  • ветровые и снежные нагрузки.

Глубину промерзания земли в разных регионах страны можно увидеть на рисунке:

Самостоятельное определение типа грунта

Вряд ли кто-то захочет пойти в лабораторию и платить деньги за исследования, но такой параметр, как сопротивление почвы в зависимости от ее типа очень важен, поэтому определить его необходимо хотя бы самостоятельно. Руководствуемся следующим:

  1. Выкапываем яму глубиной ниже слоя промерзания.
  2. Берем оттуда немного земли, стараемся скатать ее в шар и смотрим, что получается:
  • из песчаного грунта скатать шар невозможно. То, что он действительно песчаный, определяется и визуально, но фракция может быть очень мелкой. Сопротивляемость такой почвы — R=2. Для песка средней и крупной фракций данный показатель составит 3 и 4,5 единиц соответственно;
  • если вам удалось сформировать шар, но при надавливании он тут же рассыпался – грунт супесчаный, а для него наименьшая сопротивляемость — R=3;
  • скатанная земля плотная. Сдавив шар, вы не увидите на нем трещин. Вывод: у вас в руках глина, значит, R=3-5;
  • в случае суглинка, шар также не распадется, но трещины при нажатии появятся. Для этого типа грунта R=2-4.

Расчет нагрузки на столбчатый фундамент в зависимости от веса надземной части дома

Расчет возможно выполнить тогда, когда вы уже определились:

  • с материалом, из которого будут возводиться стены;
  • с типом кровли;
  • с тем, какую мебель и бытовую технику разместите в доме.

Чтобы получить этот важный параметр, выполняем следующие действия:

  • суммируем нагрузки, создаваемые стенами, перегородками, элементами кровли и предметами внутри дома;
  • плюсуем к полученному результату нагрузку от веса снежного покрова. В разных местах этот показатель существенно отличается. Так, если на юге России он составляет всего 0,05 т на квадратный метр, то на севере удельный вес снега почти в 4 раза больше (0,190 т на 1 кв. м).

Расчет столбчатого фундамента, пример которого приведен ниже, выполнен для железобетонного монолитного типа. Возьмем такие исходные данные:

  • дом одноэтажный. Стены выполнены из конструкционно-теплоизоляционного газобетона блочного. Толщина стены 400 мм. Плотность D=600;
  • пол – сухой насыпной;
  • фундамент будет устраиваться на пластичном глинистом грунте;
  • крыша из черепицы керамической. Скат под углом в 45 градусов. Для устройства крыши использованы лаги деревянные;
  • наибольшая нагрузка придется на части здания большей длины, т.к. на них будут опираться лаги.

Столбчатый фундамент представляет собой стойку со следующими размерами:

  • верх имеет сечение 35х35 см;
  • основание или подошва – 75х75 см;
  • столбы расположены с интервалом в 2 м.

Нагрузка от снега

В расчете участвуют 2 параметра:

  • нормативная нагрузка, которую мы определяем по карте. Так как дом расположен в Подмосковье, то она равняется 126 кг на 1 кВ. м;
  • грузовая площадь крыши, приходящаяся на 1 м фундамента. При этом берем не весь фундамент, а только ту его часть, которая нагружена. Как видно из плана, длина этих участков в сумме составит 24 м. Для определения площади крыши нам потребуется вычислить результат от умножения 2 длин скатов на длину конька.

Итак, рассчитываем длину ската и площадь крыши:

  • 6:2 х cos450 = 3 х 0,707 = 4,3 м;
  • 2 х 4,3 х 12 = 103,2 м;
  • на 1 м фундамента будет давить вес кровли 103,2 : 24 = 4,3 кв. м.

Теперь мы сможем определить снеговую нагрузку:

4,3 х 126 = 541,8 кгс.

Нагрузка, создаваемая крышей

Порядок таков:

  • проекция кровли и площадь дома равнозначны, значит, площадь проекции равна 12 х 6 = 72 кв. м;
  • нагружены у нас только стороны по 12 м, поэтому нагрузка на фундамент от кровли распределена на длине 12 х 2 = 24 или на плоскости 24 х 0,4 = 9,6 кв. м;
  • из таблицы выше берем расчетную нагрузку для керамической черепицы, расположенной под углом в 45 градусов. Она равна 80 кгс на 1 кв. м;
  • итак, нагрузка на фундамент от кровли составит 72 : 9,6 х 80 = 600 кг на 1 кв. м.

 Как нагружают фундамент перекрытия

Эта нагрузка определяется просто:

  • вычисляем площадь перекрытия, а она идентична площади дома. 12 х 6 = 72 кв. м;
  • умножаем на удельный вес материала перекрытия. Данные для расчета возьмем из таблицы:
Перекрытие Плотность Кг/куб. м кПа Кгс/кВ. м
Дерево по деревянным балкам 200 1 100
-«-          -«-    -«-                  -«- 300 1,5 150
Дерево по балкам из стали 300 2 200
Железобетонные плиты серии ПК 5 100
  • нагрузка от кровли распределена на 2 стороны фундамента. Поэтому на 1 м основания дома приходится 72 : 24 = 3 кв. м;
  • теперь определяем нагрузку 3 х 300 = 900 кгс.

Нагрузка от стен

Чтобы рассчитать нагрузку, которую создают на фундамент стены дома, нам потребуются данные следующей таблицы:

умножаем:

  •  высоту стены на ее толщину и на нагрузку, создаваемую 1 кв. м;
  •  получаем значение, выражающее с какой силой стена давит на столбчатый фундамент 4 х 0,4 х 600 = 960 кгс.

Суммируем нагрузки

У нас уже есть все данные для расчета суммарной нагрузки на фундамент:

541,8 + 600 + 900 + 960 = 3001,8 кгс = 30 кН.

Определение предельных нагрузок фундамента на грунт

Выполняем следующие действия:

  • полученный результат умножаем на дистанцию между столбами 3002 х 2 = 6004 кгс;
  • так как плотность для железобетона составляет 2500 кг на 1 кв. м, то при объеме нашего столба 0,25 куб. м вес составит 0,25 х 2500 = 625 кгс;
  • один столб фундамента создает нагрузку на землю 6004 + 625 = 6629 кгс;
  • наш пластичный глинистый грунт имеет несущую способность 1,5 – 3,5 кгс на 1 кв. см. Берем минимальную. Значит, фундамент создаст максимальную нагрузку 1,5 х 6400 = 9600 кгс, где 6400 кв. см — площадь подошвы фундамента;
  • нагрузка, которую мы получили расчетным путем составляет 6629 кгс, следовательно, у выбранной нами основы дома большой запас прочности, позволяющий, если потребуется, добавить еще 1 этаж.

 Расчет столбчатого фундамента под колонну

При расчете фундамента под колонну, мы должны получить следующие данные:

  • какой высоты будет основание фундамента;
  • высота ступеней и их количество;
  • площадь поперечного сечения подколонника и стакана;
  • какого сечения арматура необходима;
  • все параметры анкерных болтов или закладных деталей.

Расчет этот сложный и ответственный, так что лучше, если его сделает профессионал. Для подсчета можно воспользоваться программой Project StudioCS Фундаменты. Эта программа, которую можно приобрести в Москве в Бизнес Центре «Гипромез»или заказать через интернет, позволяет:

  • при минимуме данных получить максимальное количество расчетных параметров;
  • рассчитать фундамент монолитный и сборный под колонны как одиночные, так и сдвоенные;
  • итоговая информация, содержащая характеристики и основные параметры, отображается в диалоговом окне.

Ее преимущества:

  • она сертифицирована;
  • функциональна и по качеству не уступает разработанным за рубежом;
  • значительно дешевле зарубежных аналогов;
  • при покупке программы к ней прилагается обучающее видео бесплатно.

Возможен расчет фундамента под колонну и в системе APM Civil Engineering.

На выходе выдает:

  • сведения о требуемом количестве арматуры;
  • о числе ступеней фундамента;
  • отображает геометрические размеры столбов;
  • учитывая нагрузку на основание, определит толщину продавливания грунта и т.д.

Ее достоинства:

  • полностью учитывает требования государственных строительных стандартов;
  • создает модели конструкций;
  • визуализирует, полученные путем вычисления, результаты;
  • благодаря наличию расчетных и графических инструментов, позволяет решать большой перечень задач, в том числе и расчет столбчатого фундамента под колонну.

А вот здесь видно наглядно, как выполняется расчет в системе APM Civil Engineering:

Расчет бетона для столбчатого фундамента

Допустим, что  известны такие параметры круглого столба как:

  • диаметр;
  • высота;
  • их количество.

Расчет бетона для столбчатого фундамента выполним так:

  • определим площадь его поперечного сечения, используя формулу S = 3.14 х R;
  • умножим площадь на высоту и получим объем бетона для одного столба;
  • умножим объем на общее число столбов и будем знать сколько всего бетона потребуется для устройства столбчатого фундамента.

Последовательность расчета фундамента популярно изложена в этом видео:

Источник: http://gid-str.ru/raschet-stolbchatogo-fundamenta

Пример расчета столбчатого фундамента

Возведение любого фундамента для жилого дома или другого строительного объекта требует точности, и поэтому необходимо проводить предварительный расчет столбчатого фундамента или основания другого типа.

Но, если с основными параметрами бетонной ленты или плиты все более или менее понятно, то как делать расчеты столбовых опор, многие строители не знают.

Поэтому рассмотрим расчет габаритов, несущей способности, материалов и других параметров именно для основания дома на столбах-опорах. Для этого необходим чертеж и/или проект фундамента:

Чертеж столбчатого основания

Калькулятор

Требования к фундаменту на столбах

Как строительная конструкция столбчатый фундамент выглядит как группа столбов из определенных стройматериалов, связанных между собой ростверком.

Ростверк — это горизонтальная обвязочная конструкция, предназначенная для усиления основания и объединяющая разрозненные конструкции, в данном случае – столбы фундамента.

Устойчивость столбовых опор обеспечивается погружением их в грунт на расчетную глубину, которая зависит от массы здания и свойств грунта.

Нагрузочные характеристики тем выше, чем больше точек опирания на почву, и чем выше поверхностное трение опор. Проще говоря, диаметр опор должен быть достаточно большим, глубина погружения столбов и количество опор должно обеспечивать достижение оптимальной нагрузки на каждую опору при распределении нагрузок при помощи ростверка.

Неглубокое заложение столбчатых опор разрешается для каркасного дома, для малоэтажных, легких и небольших по площади зданий из пиломатериалов, ячеистых бетонов, а также для модульных конструкций.

Кирпичные, бетонные или панельные дома на столбчатом фундаменте построить невозможно, так как удельный вес стен строения должен быть ≤ 1000 кг/м3.

Важно

Столбчатые опоры делают из различных стройматериалов – они могут быть металлические из полых труб, кирпичные, блочные, бетонные или железобетонные, бутобетонные, из асбоцементных или бетонных труб, залитых бетоном, и т.д.

Незаглубленное столбчатое основание

Незаглубленное столбчатое основание рекомендуется строить на участках с глубоким прохождением грунтовых вод – подошва опор должна находиться выше как минимум на 0,5 м.

Достоинства и недостатки столбчатого основания

Преимущества:

  1. Небольшой объем землеройных работ, которые можно провести без привлечения спецтехники;
  2. Экономия на строительных материалах;
  3. Возможность строительства дома на участках со сложным рельефом, с переувлажненным или слабым грунтом.

Недостатки:

  1. Нарушение технологии строительства может привести к наклону или деформациям столбчатых опор;
  2. Узкая сфера применения из-за низкой нагрузочной способности столбов.

Подготовка к расчету
Перед началом расчетов определяются исходные параметры для вычислений:

  1. Размеры строения;
  2. Нагрузочная способность грунта – определяется геологическими и геодезическими изысканиями;
  3. Несущая способность фундамента, включая вес самого основания и вес дома.

Эти данные необходимы в любом случае – и при ручных вычислениях параметров столбчатого фундамента с ростверком, и при расчетах при помощи программы-калькулятора:

Программа-калькулятор для расчетов любых типов фундаментов

Так как заказ исследования грунта обойдется недешево, можно сделать это самостоятельно — визуально. Нужно пробурить или выкопать скважину глубиной на 0,5 м ниже заглубления столбов, и убедиться в наличии/отсутствии грунтовых вод. Также визуально (по срезу) можно определить и тип грунта. На сложных участках такое исследование проводят в трех-четырех высотных точках.

Определение нагрузок

Нагрузки делятся на постоянные и временные. Постоянные нагрузки – это вес дома, нагрузки временные бывают кратковременными или длительными. Длительные — вес предметов интерьера и бытовой техники, кратковременные — вес жильцов и осадочные нагрузки с учетом действия атмосферных влияний. Для фундамента это – снеговые нагрузки.

Для определения постоянной нагрузки при оперировании расчётами понадобится узнать:

  1. Вес перекрытий, перегородок и стен;
  2. Вес стропильной системы и кровельных материалов;
  3. Массу основания дома.

Определение нагрузок

В таблице ниже представлены данные по массе основных конструкций дома:

Строительная конструкция Масса
Утепленные каркасно-щитовые стены ≤ 15 см толщиной 35-55 кг/м2
Утепленные деревянные перекрытия, плотность утеплителя ≤ 200 кг/м3 90-170 кг/м2
Вес ж/б основания 2600 кг/м3
Кровля
Крыши стальные из листового металла 40-65 кг/м2
Керамическая плитка для кровли 70-150 кг/м2
Битумная черепица 40-80 кг/м2

Это нормативно-справочные данные, и при расчетах с их применением необходимо пользоваться коэффициентом надежности (прочности), который указан в СП 20.13330.2011. Для каркасно-щитовых строений дома эти данные приведены в таблице ниже:

Строительная конструкция Коэффициент прочности
Из древесины 1,10
Из армированного бетона плотностью ≥ 1700 кг/м3 1,30
Заводская тепло-, гидро- и шумоизоляция 1,20
Тепло-, гидро- и шумоизоляция, сделанная на месте 1,30

Карта районирования

Регламент СП 20.13330.2011 предписывает соблюдение полезной длительной временной нагрузки не выше 150-170 кг/м2 при использовании коэффициента надежности 1,2. Таким образом, расчетное значение будет равно 180-204 кг/м2 поверхности пола.

Чтобы найти значение нагрузки от слоя снега, снова используются данные СП. Снеговой регион виден на картах в СП 131. 13330.2012. При расчетах используется коэффициент 1,4.

Как делать расчет

Сначала рассчитывается минимальная площадь фундамента по сумме площадей всех опор: Smin = P / Rо; где:

  • Р — вес здания, кг;
  • Rо — расчетное сопротивление грунта под основанием, кг/см2.
Почва под фундаментом Расчетное сопротивление Rо на глубине ≥ 1,5 м, кг/см2 Расчетное сопротивление Rо на поверхности грунта, кг/см2
Галька, глина 4,6 3,0
Гравий, глина 4,1 2,75
Песок крупных фракций 6,1 4,1
Песок средних фракций 5,1 3,3
Песок мелких фракций 4,1 2,75
Пылевидный песок 2,1 1,3
Супесчаные или суглинистые почвы 3,6 2,3
Глинистая почва 6,1 4,1
Слой насыпного уплотненного грунта 1,6 1,1
Слой насыпного рыхлого грунта 1,1 0,68

Правильный и неправильный расчет фундамента

Зная общую площадь опор фундамента, можно вычислить сечение подошвы для столба и их общее количество.

Для наглядности рассмотрим пример расчета столбчатого фундамента для каркасного дома в два этажа. Исходные данные:

  1. Толщина деревянных стен — 15 см, площадь дома — 120 м2;
  2. Листовая стальная кровля с деревянной стропильной системой, уклон стропил – 200, площадь кровли — 50 м2;
  3. Площадь деревянных балочных перекрытий — 80 м2;
  4. Снеговой регион — IV;
  5. Грунт под фундаментом – глинистый гравий.

Нагрузка с применением коэффициента надежности:

  1. Нагрузка от веса стен = 120 м2 х 50 кг/м2 х 1,1 = 6600 кг;
  2. Нагрузка от веса перекрытий = 80м2 х 150 кг х 1,1 = 13200 кг;
  3. Нагрузка от веса кровли = 50м2 х 60 кг/м2 х 1,1 = 3300 кг.

Расчет кирпичных столбов и стоек

[ads-mob-1] Для расчета массы основания со стороной опоры 40 см нужно знать шаг их размещения. Для примера возьмем одну колонну на 2 м, в результате получим 24 / 2 = 12 опор.

Для IV снегового района глубина промерзания почвы равна 1,8 м. Опора заглубляется на 20 см ниже этой точки, и поднимается над поверхностью грунта на 50 см – для обвязки ростверком.

То есть, общая высота опоры — 2,5 м.

  1. Вес опор равен 1,3 х 2,5 м х 0,4 м х 0,4 м х 12шт х 3300кг/м3 = 2230,8 кг;
  2. Долговременная полезная нагрузка равна 150 кг/м2 х 80 м2 х 1,2 = 1440 кг;
  3. Нагрузка от снегового слоя равна 240 кг/м2 х 1,4 х 50 м2 = 16800 кг.

Забирка столбчатого основания

  1. Сумма всех значений массы конструкций составляет 43570 кг;
  2. Smin = 43570 / 4 кг/см2 = 10892,5 см2 для всех опор;
  3. Площадь одной опоры = 40 см х 40 см = 1600 см2;
  4. Общее количество опор = 10892,5 / 1600 = 6,8 единиц (7 шт).

В нашем примере четыре опоры возводятся по углам здания, а оставшиеся — по периметру. Строительные конструкции дома с разным весом рассчитываются по отдельности и обустраиваются на отдельных и независимых основаниях. Например, веранда, терраса, павильон или гараж.

Климатическое районирование и вес несущих строительных конструкций учитывается в обязательном порядке, так как эти данные виляют на надежность, прочность и долговечность столбчатого фундамента.

Источник: http://rfund.ru/raschet/stolbchatogo-fundamenta.html

Расчет столбчатых фундаментов металлического каркаса

Уважаемые коллеги, продолжаем рассматривать небольшие примеры использования ФОК Комплекс для расчета фундаментов. Сегодня мы рассмотрим примеры расчета столбчатых фундаментов металлического каркаса. В начале произведем ручной расчет 2-х фундаментов с дальнейшим сравнением с полученными результатами по ФОК Комплекс.

Пример расчета столбчатых фундаментов. Исходные данные

Площадка строительства характеризуется следующими атмосферно-климатическими воздействиями и нагрузками:

  • вес снегового покрова (расчетное значение) – 240 кг/м2;
  • давление ветра — 38 кг/м2;

Геология

Схема маркировки фундаментов

Относительная разность осадок (Δs/L)u = 0,004;

Максимальная Sumax или средняя Su осадка = 15 см;

Нагрузки на столбчатые фундаменты получены из ПК ЛИРА.

Для ручного расчета рассмотрим фундаменты Фм3 и Фм4

1. Ручной расчет

Определение размеров подошвы фундамента

Основные размеры подошвы фундаментов определяем исходя из расчета оснований по деформациям. Площадь подошвы предварительно определим из условия:

P ≤ R,

где P- среднее давление по подошве фундамента, определяем по формуле:

P = ( N0 / A )

N0 = P · A

A – площадь подошвы фундамента.

N0 = N +G

N – вертикальная нагрузка на обрезе фундамента

G – вес фундамента с грунтом на уступах

G = A · γ · d

где γ – среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрезах, принимаемое равным 2 т/м3;

d – глубина заложения;

P · A = N + A · γ · d

A · (P – γ · d ) = N

A = N / (P – γ · d )

Для предварительного определения размеров фундаментов, P определяем по таблице В.3 [СП 22.13330.2011]

Р = 250 кПа = 25,48 т/м2.

Для фундамента Фм3, N = 35,049 т

A = 35,049 т / (25,48 т/м2 – 2,00 т/м3 · 3,300 м) = 35,049 т/18,88 т/м2 = 1,856 м2.

A = b2

Принимаем габариты фундамента b = 1,5 м

Для фундамента Фм4, N = 57,880 т

A = 57,880 т / (25,48 т/м2 – 2,00 т/м3 · 3,300 м ) = 57,880 т / 18,88 т/м2 = 3,065 м2.

A = b2

Принимаем габариты фундамента b = 1,8 м

1. Определение расчетного сопротивления грунта основания

5.6.7 При расчете деформаций основания фундаментов с использованием расчетных схем, указанных в 5.6.6, среднее давление под подошвой фундамента р не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, определяемого по формуле

где γс1 и γс2 коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 5.4[1];

k- коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (φп и сп) определены непосредственными испытаниями, и k=1,1, если они приняты по таблицам приложения Б[1];

Mγ, Мq, Mc- коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5[1];

Совет

kz- коэффициент, принимаемый равным единице при bd (d- глубина заложения фундамента от уровня планировки), в формуле (5.7)[1] принимают d1 = d и db = 0.

6 Расчетное сопротивления грунтов основания R, определяемое по формулам (В.1)[1] и (В.2)[1] с учетом значений R0 таблиц B.1-В.10[1] приложения B[1], допускается применять для предварительного назначения размеров фундаментов в соответствии с указаниями разделов 5-6[1].

Исходные данные:

Основание фундаментом являются – суглинком лессовидным непросадочным полутвёрдой консистенции, желто-бурого цвета, с включением прослоев супеси, ожелезненный. (ИГЭ 2)

γс1= 1,10;

γс2= 1,00;

k= 1,00;

kz= 1,00;

Для фундамента Фм3 : b = 1,50 м;

Для фундамента Фм4 : b = 1,80 м;

γII = 1,780 т/м3;

γ’II = 1,691 т/м3;

сII= 1,100 т/м2;

d1 = 3,30 м;

db = 0,0 м;

Mγ = 0,72;

Мq= 3,87;

Mc= 6,45;

Для фундамента Фм3:

R = (1,10 ·1,00) / 1,00· [0,72 · 1,00 · 1,50 м · 1,780 т/м3 + 3,87· 3,30 м· 1,691 т/м3 +

+ (3,87 – 1,00) · 0,0· 1,691 т/м3 + 6,45·1,1 т/м2] = 1,10· (1,922 т/м2 +21,596 т/м2 +

+ 0,0 + 7,095 т/м2) = 33,674 т/м2.

Для фундамента Фм4:

R = (1,10 ·1,00) / 1,00 · [0,72 · 1,00 · 1,80 м·1,780 т/м3 + 3,87 · 3,30 м·1,691 т/м3 +

+ (3,87 – 1,00) ·0,0·1,691 т/м3 + 6,45·1,1 т/м2] = 1,10 · (2,307 т/м2 + 21,596 т/м2 +

+ 0,0 + 7,095 т/м2) = 34,098 т/м2.

2. Определение осадки

5.6.31 Осадку основания фундамента s, см, с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства (см. 5.6.6[1]) определяют методом послойного суммирования по формуле

где b – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

Источник: https://blog.infars.ru/primery-rascheta-stolbchatyh-fundamentov-metallicheskogo-karkasa

Монолитный столбчатый фундамент: разновидности и типы

Оглавление:

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 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.

Обратите внимание

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.

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.

Важно

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.

Совет

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.

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, 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.

Обратите внимание

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.

Непосредственный расчёт

Армирование столбчатого фундамента стаканного типа

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.

Важно

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.

Совет

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

Источник: https://domnuzhen.ru/stolbchatyj/raschet-stolbchatogo-monolitnogo-osnovaniya.html

Способы и пример армирования столбчатого фундамента, видео

Основным конструкционным материалом столбчатого фундамента является бетон. Он прочен, надежен, долговечен. Он выдерживает значительные нагрузки на сжатие, а потому основание дома остается целым на протяжении всего времени эксплуатации здания, независимо от давления грунта на него. Однако существуют еще нагрузки на растяжение и изгиб. Они возникают при давлении всей конструкции на подземную часть постройки. Кроме того в холодное время года, когда грунт промерзает на значительную глубину, заледенелая земля пытается вытолкнуть из себя столбы фундамента, когда как не промерзший грунт удерживает его внутри. Чтобы под подобными нагрузками основание дома не потеряло своей целостности, используется армирование столбчатого фундамента.

Способы армирования столбчатого фундамента

Сегодня в строительном мире существуют следующие виды армирования столбчатого фундамента:

  • вертикальное – оно же и основное. Выполняется из ребристой арматуры, класса не ниже А-III. Толщина материала может лежать в пределах 10-15 мм. Данный показатель зависит от предполагаемых нагрузок на фундамент и вычисляется, исходя из табличных данных нормативной документации и полевых исследований. Фактурная поверхность арматуры обеспечивает улучшение ее степени сцепления с бетоном, что только усилит конструкцию. Вертикальная арматура проходит вдоль всего столба фундамента. В зависимости от площади сечения последнего вертикальных армирующих прутов может быть от 2 штук до 6 штук. Чем больше количество армирующих прутков содержит столб, тем равномернее распределится нагрузка на изгиб и растяжение, а следовательно долговечнее будет фундамент. Однако здесь нужно выполнять определенные требования к армированию столбчатого фундамента: армирующий каркас не должен проходить ближе, чем на 5 см к краю бетонного столба;
  • горизонтальное – считается вспомогательным. Выполняется из гладкой арматуры, диаметром не более 6 мм. Она необходимо лишь для обвязки каркаса. В таком случае последний не потеряет свой первоначальной формы.

Чаще всего столбчатый фундамент заканчивается горизонтальным ростверком. Данная конструкция также подлежит армированию, так как на нее действуют переменные нагрузки. С одной стороны от тяжелых несущих и ограждающий конструкций здания, а с другой – от вспучивания грунта. Последние передаются от столбов основания строения. Армирование ростверка проходит по принципу усиления армирующим каркасом ленточного конструкции.

Совет!!! Диаметр лучей арматуры рассчитываются исходя из относительного содержания железных прутьев в бетонном столбе. Так, общее сечение арматуры не должно быть меньше 0,1% от общего сечения столба основания дома.

Нормативная документация по армированию столбчатого фундамента

Армирование столбового фундамента проходит согласно следующего ряда нормативных документов:

  • СНиП 52-01-2003 о бетонных и железобетонных конструкциях;
  • СНиП 2.01.07-85 о нагрузках и воздействии;
  • СП 50-101-2004 проектирование и устройство различных оснований здания;
  • СНиП 3.02.01-87 основания и фундаменты, другие земляные сооружения.

Пример расчета армирования столбчатого фундамента

Примерный расчет армирования столбчатого фундамента:
Согласно СНиПу 52-01-2003, для армирования стандартного двухметрового столба, диаметром 200 мм необходимо 4 стальных прута с площадью поперечного сечения каждого до 10 мм. Согласно стандартам такой каркас должен закрепляться в минимум четырех местах горизонтальным армирование. Оно выполняется проволокой 6 мм в диаметре.

Итак, для одного столба для вертикального армирования нужно 8 м ребристой арматуры, для горизонтального армирования 1,2 м обычной стальной проволоки. Если фундамент е из приведенных значений умножаем на 30. Получаем необходимую для армирования столбчатой основы длину стальной проволоки.

Вывод

Итак, для усиления столбчатого фундамента необходимо вертикальное и горизонтальное армирование. Усилению стальной проволокой подлежит и горизонтальный ростверк. Армирование проводится только в полном соответствии с нормативной документацией. Согласно установленным нормам проводятся и предварительные расчеты относительно требуемого количества арматуры.

Видео-обзор заливки столбчатого фундамента:

Расчет столбчатого фундамента для каркасного дома. Столбчатый фундамент для каркасного дома. Столбчатый фундамент. Пример расчета. Сведения о глубине закладки опор столбчатого фундамента.


Расчет фундамента для каркасного дома своими руками

Каркасный дом имеет множество преимуществ, среди которых легкость, надежность, возможность строительства на любом грунте. Но при этом необходим правильный расчет всех деталей. Важнейшую роль играют несущие конструкции, на которых держится здание. Одной из них является фундамент, его расчет заключается в определении опорной площади и нагрузки на грунт, выборе подходящего типа и необходимых размеров. Изучите, как рассчитать все нужные показатели.

Виды фундаментов для каркасных домов

Перед тем как определить параметры фундамента, оптимальные для каркасного дома, нужно выбрать тип основания в соответствии с видом почвы участка. Рассмотрим плюсы и минусы каждого.

Ленточный фундамент – классика частного домостроения

Ленточный фундамент выдерживает значительные нагрузки, в том числе и на подвижном грунте. Под каркасный дом лучше всего подойдет монолитный или сборный мелкозагрубленный фундамент, имеющий глубину заложения около 0,5 м и возвышающийся над поверхностью земли около 20-30 см.

Недостатком ленточного фундамента считается невозможность перепланировки дома. Поэтому во время проектирования очень важно правильно произвести все расчеты жилого объекта, поскольку потом исправить ничего не получится.

Дом на сваях

Свайно-винтовой фундамент можно применять для любого участка, при этом чаще всего он актуален на сложных почвах. Несмотря на то что сваи располагаются на большую глубину, необходимости в привлечении спецтехники нет, монтаж возможен в любое время года и не требует много времени и финансовых затрат.

Свайная конструкция имеет хорошие показатели несущей способности и при необходимости позволяет проводить ремонтные работы. Сваи устойчивы к воздействию грунтовых вод и промерзанию почвы. Идеальный вариант для небольшого каркасного дома.

Монолитная плита

Плитный фундамент имеет в основе плоскую железобетонную опору. Возводятся основания такого вида на слабых, пучинистых и неоднородных почвах, где содержатся грунтовые воды.

Фундамент надежный, простой в монтаже, устойчив на скользящей почве. Для каркасного дома его применяют очень редко, поскольку он характеризуется дороговизной и необходимостью установки чернового пола.

Простой столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент состоит из отдельно стоящих столбов из бетона. Верхняя часть конструкции называется оголовком, а нижняя – основанием. Столбики располагаются в местах сосредоточения нагрузки, в частности по периметру каркасного дома и под пересечением стен. Высота их обычно равна высоте пола на первом этаже, то есть около 50-60 см над поверхностью земли.

Столбчатый фундамент очень просто и быстро монтировать, он наиболее приемлемый по цене. Однако есть серьезные недостатки: невысокая несущая способность и возможность монтажа только на непучинистых устойчивых грунтах в теплое время года.

Геологические изыскания

Не только расчет фундамента важен для возведения устойчивого каркасного дома, важны характеристики грунта и геологические особенности. Специалисты, проектирующие сооружения, проводят сложные геологические изыскания – бурение и изучение материала в лаборатории.

Если каркасное здание будет возводиться самостоятельно, то часто достаточно визуального исследования. С этой целью проводится бурение на глубину ниже подошвы фундамента примерно на 50-100 см. Это поможет определить тип почвы и исключить наличие водонасыщенных слоев. Рекомендуется такую проверку делать в нескольких местах, поскольку неустойчивый грунт может находиться рядом, в пределах постройки.

Сбор и анализ нагрузок

Нагрузка на фундамент может быть постоянная и временная. В первый тип входят все элементы каркасного дома. Временные нагрузки бывают кратковременными (вес людей) и длительными (вес оборудования, мебели). Для расчета во внимание берется также вес снегового покрова. Постоянная нагрузка рассчитывается с учетом веса стен, кровли, перекрытий, веса самого фундамента. Масса конструкций по типу представлена ниже.

  • Стены толщиной 150 мм в каркасном доме с утеплителем: 30-50 кг/кв. м.
  • Стены из бруса и бревен: 70-100 кг/кв. м.
  • Стены из кирпича толщиной 150 мм: 200-270 кг/кв. м.
  • Стены из железобетона толщиной 150 мм: 300-350 кг/кв. м.
  • Металлическая кровля: 40-60 кг/кв. м.
  • Керамическая кровля: 80-120 кг/кв. м.
  • Кровля из гибкой черепицы: 50-70 кг/кв. м.
  • Собственный вес железобетонного фундамента: 2500 кг/куб.м.

Указанные значения относятся к нормативным. Чтобы получить расчетные показатели их необходимо умножить на специальный коэффициент надежности по нагрузке. Ниже они указаны для каркасного дома.

  • Деревянные: 1,1.
  • Железобетонные с плотностью выше 1600 кг/куб м: 1,3.
  • Засыпки, изоляционные слои, стяжки, выполненные в заводских условиях 1,2.
  • Засыпки, изоляционные слои, стяжки, выполненные на строительной площадке 1,3.

Расчет несущей конструкции

Долговечность и качество любого здания напрямую зависит от прочности фундамента. Поэтому на этапе проектирования важной задачей является расчет оптимального значения размеров основы.

Что нужно рассчитать

Несущая способность грунтов и масса дома являются основополагающими показателями для расчетов. Благодаря им имеется возможность определить способность почвы выдержать нагрузку дома с конкретной площадью опоры и массой. Строительство будет возможным только тогда, когда показатели несущей способности почвы больше, чем давление на нее здания, иначе нужно проводить изменения в размерах и увеличивать ширину основания.

Для расчета несущей способности фундамента учитывают площадь основания и глубину его заложения. Эти параметры важны при определении возможной усадки конструкции в течение двух лет после строительства. Если усадка будет неравномерной, то по стенам или фундаменту могут пойти трещины, дом перекосится или вовсе разрушен.

Существует множество факторов, из-за которых фундамент может опускаться неравномерно. Прежде всего, это малая плотность грунта, чрезмерная пучинистость, большая нагрузка, неправильная форма построенного фундамента.

Глубина заложения несущих конструкций: тип грунта

Перед проведением расчетов требуется определить структуру грунта, глубину его промерзания и расположение уровня грунтовых вод. Это позволит установить оптимальную глубину заложения фундамента. Несущая конструкция будет максимально крепкой при заложении на однородный грунт, который усаживается равномерно. В учет также берется тип почвы.

Хрящевой грунт – это сочетание камней и гравия. Минимальная глубина заложения в этом случае составляет 0,5 м. На определение точного показателя здесь влияет только уровень грунтовых вод и вес сооружения. На скальном участке, где преобладают плотные горные породы, фундамент закладывают на небольшую глубину, при этом лишь сняв верхний тонкий слой почвы.

Песчаный грунт хорошо впитывает воду, которая на поверхности не застаивается. За счет этого и незначительного промерзания глубина основания может быть около 50-70 см. Она увеличивается до уровня промерзания в том случае, когда грунт пылевидный или мелкозернистый, а расположение грунтовых вод высокое.

Особенностью песчаных почв также является риск сильного проседания из-за высоких показателей уплотнения при нагрузке. Поэтому цоколь должен быть высоким, а глубина может быть увеличена до 70-100 см.

Фундамент для глинистого грунта необходимо закладывать ниже точки промерзания. Особенно придерживаться этих рекомендаций нужно при высоком уровне грунтовых вод. Такая почва наиболее опасна, так как сжимается при сильной нагрузке и вспучивается при замерзании. Чтобы избежать трещин, требуется высокопрочный фундамент.

Уровень грунтовых вод

Заложение фундамента на определенную глубину зависит и от уровня грунтовых вод. Факторы влияния:

  • Заложение несущей конструкции на глубину от 50 см необходимо, если грунтовые воды залегают глубже замерзания грунта более чем на 100 см.
  • В случае нахождения грунтовых вод ниже уровня промерзания менее 100 см, устраивают гравийно-песчаную подушку от дна основания до уровня промерзания грунта, а несущую конструкцию погружают на глубину не менее 50 см.
  • При одинаковом уровне промерзания и грунтовых вод или если грунтовые воды протекают высоко, закладку фундамента делают ниже уровня промерзания. Бывает исключение, если здание отапливается круглый год или грунт песчаного типа.

Площадь несущей конструкции

Площадь фундамента рассчитывается на основе того факта, что почва не должна проседать под давлением каркасного дома. Проседание случается, если нагрузка на грунт избыточна из-за большого веса здания. Чтобы ее уменьшить, требуется увеличение площади основы под фундамент. При выборе ленточного типа несущей конструкции нужно увеличить ширину ленты.

Для уменьшения нагрузки на грунт при выборе столбчатого фундамента необходимо увеличить размеры и количество столбов. Расстояние между ними должно быть около 100-250 см. Определяют его индивидуально, в зависимости от несущей способности грунта и веса здания. Обычно расстояние составляет 100-200 см на песчаной почве и супесях, 200-250 см – на глинистом, хрящевом, скальном грунтах. Далее рассмотрим пример расчета размеров фундамента.

Расчет площади основания

При строительстве каркасного дома бывает достаточно столбчатого фундамента. Чтобы определить нагрузку на грунт требуется просуммировать вес фундамента и вес здания. Это позволит понять выдержит ли почва планируемое строение.

Итак, допустим, столбики будут иметь диаметр 20 см и глубину 1,9 м. Опорная площадь равняется 3,14 х 10 см х 10 см = 314 кв. см. Вес столбика будет 143 кг, а объем 0,6 куб. м. Понадобится 30 столбиков, поскольку длина стен составляет 30 м, а расстояние равняется 1 м. Исходя из этого, общий вес равен 30 х 143 кг = 4290 кг, опорная площадь – 30 х 314 кв. см = 9420 кв. см.

Общий вес каркасного дома составит 27000 кг. Для расчета нагрузки на грунт необходимо разделить это число на опорную площадь, получится 2,88 кг/кв. см. Несущую способность сухого грунта можно взять за 2 кг/кв. см. Это значит, что для строительства каркасного дома такой площади фундамента недостаточно и нужно увеличить количество или размер столбов.

Видео: самостоятельный расчет ленточного фундамента

Закладка Постоянная ссылка.

pro-karkas.ru

нагрузка на фундамент и грунт / каркасный дом своими руками

На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Суммарная нагрузка на фундамент это постоянная нагрузка от самого дома и временная от ветра и снежного покрова. Для того, чтобы определить общую нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.). Так же при расчете фундамента определяется и его вес и площадь опоры, чтобы определить, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента. Профессиональные проектировщики делают точные расчеты на основании геологических изысканий грунта и точно рассчитывают вес будущего дома и количество строительных материалов. При самостоятельном строительстве в такой точности нет нужды, но приблизительно рассчитать фундамент своего дома надо, равно как и иметь какой-то план всего строительства.

В приведенном в этой статье примере расчета фундамента подразумевается, что нагрузка от дома распределяется равномерно по всей площади.

Расчет веса дома

Итак, необходимо рассчитать приблизительный вес дома. Для этого существуют справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м2 стены

Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем 30-50 кг/м2
Стены из бревен и бруса 70-100 кг/м2
Кирпичные стены толщиной 150 мм 200-270 кг/м2
Железобетон толщиной 150 мм 300-350 кг/м2

Удельный вес 1 м2 перекрытий

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 70-100 кг/м2
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем,плотностью до 500 кг/м3 150-200 кг/м2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 100-150 кг/м2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3 200-300 кг/м2
Железобетонное 500 кг/м2

Удельный вес 1 м2 кровли

Кровля из листовой стали 20-30 кг/м2
Рубероидное покрытие 30-50 кг/м2
Кровля из шифера 40-50 кг/м2
Кровля из гончарное черепицы 60-80 кг/м2

На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Пусть планируется построить двухэтажный дом размером 6 на 6 с одной внутренней стеной с высотой этажа 2,5 м. Тогда длина внешних стен одного этажа составит (6+6) x 2 = 24 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 6 м, итого 30 м. Общая длина всех стен на двух этажах 30 м х 2 = 60 м. Тогда площадь всех стен составит: S стен = 60 м х 2,5 м = 150 м2. Площадь цокольного перекрытия составит 6 м x 6 м = 36 м2. Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия. Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 7 м х 7 м = 49 м2.

Теперь, используя средние данные из приведенных выше таблиц, можно провести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса, чтобы считать с запасом. Для сравнения расчет сделан для трех вариантов домов: — каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листового материала типа Ондулин;- кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листовой стали;- железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы.

Помимо постоянной нагрузки, которая создается весом дома, есть временные нагрузки от ветра и снежного покрова. Средний вес снежного покрова приведен в таблице:

Для юга России 50-100 кг/м2
Для средней полосы России 150-200 кг/м2
Для севера России более 200 кг/м2

При площади кровли 49 м2 для средней полосы России нагрузка от снежного покрова составит 49 м2 х 100 кг/м2 = 4900 кг. Прибавляем ее к общей нагрузке на фундамент.

Дом Вес стен, кг Цокольное перекрытие, кг Чердачное перекрытие, кг Вес кровли, кг Снежный покров, кг Всего, кг
Каркасный 7500 5400 3600 1470 4900 22870
Кирпичный 40500 5400 3600 1470 4900 55870
Железобетонный 52500 18000 18000 3920 4900 97320

Расчет площади фундамента и его веса

Чтобы определить нагрузку на грунт и понять, выдержит ли этот грунт такое здание, нужно к весу дома прибавить вес фундамента.

Под железобетонный и кирпичный дом вероятнее всего придется закладывать ленточный глубоко заглубленный фундамент, т.е. на глубину ниже глубины промерзания. Примем ее 1,5 м, и добавим еще 40 см над уровнем земли, итоговая высота ленты фундамента составит 1,9 м. Общая длина такой ленты составит 30 м (24 м периметр и 6 м под внутренней стеной), ее общий объем при ширине 40 см – 30 м х 0,4 м х 1,9 м = 22,8 м3, при плотности железобетона 2400 кг/м3, вес фундамента составит 54720 кг. Опорная площадь такого фундамента составит 3000 см х 40 см = 120 000 см2.

Под каркасный дом должно хватать столбчатого фундамента. Пусть столбики будут диаметром 20 см и высотой 1,9 м и заложены на глубину 1,5 м. Опорная площадь такого столбика составит 10 см х 10 см х 3,14 = 314 см2. Объем такого столбика будет 0,06 м3, а вес – 143 кг. Общая длина всех стен составляет 30 м, если ставить столбики через 1 м, то их понадобится 30 штук. В этом случае общий вес столбчатого фундамента составит 143 кг х 30 = 4290 кг, а общая опорная площадь – 314 см2 х 30 = 9420 см2

Итак, для каждого дома рассчитан вес, выбран фундамент, посчитана опорная площадь и вес фундамента. Чтобы рассчитать общую нагрузку на грунт, нужно общий вес здания разделить на опорную площадь.

Дом Вес дома, кг Вес фундамента, кг Общий вес, кг Площадь, см2 Нагрузка на грунт, кг/см2
Каркасный 22870 4290 27160 9420 2,88
Кирпичный 55870 54720 110590 120000 0,92
Железобетонный 97320 54720 152040 120000 1,26

Любой сухой грунт (хоть глинистый, хоть песчаный) имеет несущую способность от 2 кг/см2 и более. Именно на эту цифру и стоит равняться при расчете фундамента. В нашем случае нагрузка от кирпичного и железобетонного домов на массивном ленточном фундаменте остается в пределах 2 кг/см2 с большим запасом. Нагрузка от каркасного дома на столбчатом фундаменте превышает 2 кг/см2. Если нагрузка на грунт получается слишком большой и есть сомнения по поводу того, что грунт ее выдержит, нужно изменить параметры фундамента для увеличения опорной площади. В случае с ленточным – это увеличение ширины ленты, в случае со столбчатым – увеличение диаметра столба и увеличение количества столбов. Разумеется, при этом изменится и вес фундамента, поэтому расчет его веса и нагрузки на грунт нужно будет повторить.

После выбора типа фундамента и его характеристик можно провести расчет количества бетона на него и рассчитать расход арматуры для армирования этого фундамента.

    Читайте так же:

  • Глубина промерзания грунтаПромерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.

  • Уровень грунтовых водГрунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.

  • Пучинистый грунтПучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.

  • Силы морозного пучения грунтовМорозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.

  • Несущая способность грунтов Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.

karkasdom.info

Столбчатый фундамент для каркасного дома. Столбчатый фундамент. Пример расчета. Сведения о глубине закладки опор столбчатого фундамента.

Учитывая вопросы читателей, я в корне переделал раздел «Подсчёт нагрузок», добавив конкретный пример расчёта необходимого числа столбчатых фундаментов, чтобы даже самый далёкий от строительства человек мог подсчитать конструктивные и нормативные нагрузки для расчёта столбчатых фундаментов на любых грунтах.

В качестве примера я взял одноэтажный дом с размерами в плане 6,0×6,0 м (рис. 1) с рублеными стенами из бруса сечением 150×150 мм (объёмный вес бруса — 800 кг/м3), обшитыми снаружи вагонкой по рулонной гидроизоляции. Цоколь дома — бетонный, высотой 0,8 м и шириной 0,2 м (объёмный вес бетона — 2100 кг/м3), на железобетонной рандбалке сечением 0,20×0,15 м (объёмный вес железобетона-2400 кг/м3). Высота стен — 3,0 м. Крыша — двускатная, кровля — из волнистого шифера. Цокольное и чердачное перекрытия — дощатые по деревянным балкам сечением 150×50 мм, утеплённые минераловатными плитами (объёмный вес утеплителя — 300 кг/м3).

план цокольного этажа

Рис 1. План цокольного этажа и распределение конструктивных нагрузок по осям.

За расчётные я взял установленные СНиПом нормативные нагрузки (нормативные равномерно распределённые нагрузки на перекрытия устанавливаются СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» в зависимости от назначения помещения):

— для жилых помещений, то есть на цокольное перекрытие — 150 кг/м2;

— для чердачного перекрытия — 75 кг/м2.

Коэффициент перегрузки для нормативных нагрузок (равный 1,4) в расчётах не учитывал. Думаю, для лёгкого дачного домика он не нужен. И без него, чтобы использовать нормативную нагрузку на цокольное перекрытие, равную 150 кг/м2, нужно на каждый квадратный метр поставить по 2,2 человека средней упитанности. Умножаем 36 м2 на 2,2. Получим, что для воспроизведения нормативной нагрузки потребуется 79,2 человека. Правда, на чердачное перекрытие — в два раза меньше, но всё одно и так заведомо много больше реального.

А вот нормативную снеговую нагрузку, равную для средней полосы России 100 кг/м2 на площадь горизонтальной проекции крыши, нужно учитывать обязательно. Хотя о такой снеговой нагрузке в последние десятилетия можно только мечтать, но принимать в расчёт нужно.

Перейдём непосредственно к расчётам.

Рис 2. Распределение равномерных нормативных нагрузок цокольного и чердачного перекрытий.

На рис. 1 и рис. 2 видно, что на фундаменты по различным осям приходятся различные нагрузки. По осям «1», «2» и «3», на которые опираются балки перекрытий, приходятся самые большие нагрузки, причём наибольшая — по оси «2», по осям же «А» и «В» нагрузки существенно меньше.

А теперь давайте подсчитаем нагрузки на фундаменты по каждой из осей. Определяются они, как я уже говорил, суммированием всех конструктивных и нормативных нагрузок.

НАГРУЗКИ ПО ОСЯМ «1»И «3»

Конструктивные нагрузки:

1) от сруба стены: 6 м х 3 м = 18 м2. Умножаем на суммарную толщину стены ~ 0,2 м (с учётом наружной обшивки). Получаем 3,6 м3, а вес — 3,6 м3 х 800 кг/м3 = 2800 кг или ~ 3,0 т;

2) от рандбалки: 0,2 м х 0,15 м х 6,0 м = 0,18 м3 х 2400 кг/м3 = 430 кг или ~ 0,5 т;

3) от цоколя: 0,2 м х 0,8 м х 6,0 м = 0,96 м3 х 2100 кг/м3 = 2160 кг или ~ 2,0 т;

4) от цокольного перекрытия. Посчитаем суммарный вес всего перекрытия, а затем возьмем 1/4 часть от него (на рис. 1 обозначено одинарной штриховкой).

Лаги сечением 50×150 мм установлены с «шагом» 50 см — всего 2,0 м3. Их вес равен 2,0 м3 х 800 кг/м3 = 1600 кг или ~ 1,6 т.

Посчитаем вес настила пола и подшивки толщиной 30 мм.

Объём — 0,06 м х 36 м2 = 2,16 м3. Умножаем его на 800 кг/м3, получаем 1700 кг или ~ 1,7 т.

Минераловатный утеплитель — толщиной 0,15 м.

Объём равен 0,15 м х 36 м2 = 5,4 м3. Умножив на плотность 300 кг/м3, получим 1620 кг или ~ 1,6 т.

Всего: 1,6 + 1,7 + 1,6 = 4,9 т или ~ 5,0 т. Делим на четыре, получим 1,25 т, округлённо ~ 1,3 т;

5) от чердачного перекрытия ~ 1,2 т;

6) от крыши: суммарный вес одного ската (1/2 всей кровли) с учётом веса стропил, обрешётки и шифера — всего 50 кг/м2 х 24 м2 =1200 кг или ~ 1,2 т.

Нормативные нагрузки (на каждую из осей «1»и «3» приходится 1/4 часть нормативной нагрузки на перекрытие):

1) от цокольного перекрытия: (6,0 м х 6,0 м)/4 = 9 м2 х 150 кг/м2 = 1350 кг или ~ 1,4 т;

2) от чердачного перекрытия: вдвое меньше, чем от цокольного перекрытия или ~ 0,7 т;

3) от временной снеговой нагрузки: (100 кг/м2 х 36 м2)/2 = 1800 кг или ~ 2,0 т.

Итого: Все конструктивные нагрузки в сумме: 9,2 т или ~ 9200 кг. Все нормативные нагрузки в сумме: 4,1 т или ~ 4100 кг. Всего на каждую из осей «1» и «3» приходится нагрузка, равная ~ 13300 кг.

НАГРУЗКИ ПО ОСИ «2»

Конструктивные нагрузки:

1) нагрузки от сруба стены, рандбалки и цоколя будут точно такими же, как и для оси «1» или «3»: 3,0 т + 0,5 т + 2,0 т = 5,5 т;

2) нагрузки от цокольного и чердачного перекрытий будут в два раза выше, чем рассчитанные для осей «1» и «3» (см. рис 1. двойная штриховка): 2,6 т +2,4 т = 5,0 т.

Нормативные нагрузки:

1) от цокольного перекрытия: 2,8 т;

2) от чердачного перекрытия: 1,4 т.

Итого: Все конструктивные нагрузки в сумме: 10,5 т или ~ 10500 кг. Все нормативные нагрузки в сумме: 4,2 т или ~ 4200 кг. Всего на ось «2» приходится нагрузка, равная ~ 14700 кг.

НАГРУЗКИ ПО ОСИ «А» И ОСИ «В»

По этим осям в расчёт берутся только конструктивные нагрузки от сруба стен, рандбалок и цоколей, то есть 3, 0,5 и 2 т соответственно. Фундаменты по этим осям не несут ни конструктивные, ни нормативные нагрузки от перекрытий, ибо их несут фундаменты под продольными стенами по осям «1», «2» и «3».

Следовательно, нагрузки на фундаменты от каждой из этих стен будут равны 3,0 т + 0,5 т + 2,0 т = 5,5 т или ~ 5500 кг.

РАСЧЁТ НЕОБХОДИМОГО ЧИСЛА СТОЛБЧАТЫХ ФУНДАМЕНТОВ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ГРУНТОВ

А теперь давайте подсчитаем, сколько потребуется для нашего домика сборных столбчатых фундаментов с башмаками диаметром 30 см, исходя, естественно, из расчётных сопротивлений грунтов (R).

При расчётном сопротивлении грунта R=2,5 кг/см2 (наиболее часто встречающееся значение) и опорной площади башмака 706 см2 (для упрощения вычислений округлим до 700 см2), несущая способность одного столбчатого фундамента будет Р = 2,5 кг/см2 х 700 см2 = 1750 кг.

Для грунта с расчётным сопротивлением R = 1,5 кг/см2 Р = 1,5 кг/см2 х 700 см2 = 1050 кг.

А при минимальном табличном значении R = 1 кг/см2, несущая способность одного столбчатого фундамента будет, естественно, ещё меньше: Р = 1,0 кг/см2 х 700 см2 = 700 кг.

Как я уже говорил, в результате моих экспериментов, которые я провожу уже более десяти лет, установлено, что расчётное сопротивление обводнённых грунтов бывших болот значительно, почти вдвое ниже минимального значения табличного расчётного сопротивления, равного 1,0 кг/см2, и составляет на глубине 1,5 м примерно 0,5…0,6 кг/см2.

Таким образом, на обводнённых грунтах бывших болот, имеющих расчётное сопротивление R = 0,6 кг/см2, несущая способность одного столбчатого фундамента с башмаком 30 см составит Р = 0,6 кг/см2 х 700 см2 = 420 кг.

Имея эти данные, подсчитаем, сколько нужно для нашего домика столбчатых фундаментов (объёмом 0,02 м3 бетона каждый) для приведённых выше расчётных сопротивлений грунта. Под стены по осям «1» и «3» с нагрузкой ~ 13300 кг, по оси «2» с нагрузкой ~ 14700 кг и под стены по осям «А» и «В» с нагрузкой ~ 5500 кг.

1) R = 2,5 кг/см2.

Для стен по осям «1»и «3» потребуется:

13300 кг/1750 кг = 7,6 шт. или, округлив ~ 8 штук фундаментов.

Для стены по оси «2»:

14700 кг/1750 кг = 8,4 шт. или, округлив ~ 9 штук.

Для стен по осям «А» и «В»:

5500 кг/1750 кг = 3,1 шт. или, округлив ~ 3 штуки.

Всего ~ 31 фундамент. Объём бетона — 31 х 0,02 м3 = 0,62 м3.

2) R = 1,5 кг/см2.

По осям «1» и «3» ~ по 12 штук.

По оси «2» ~ 14 штук.

По осям «А» и «В» ~ по 6 штук.

Всего ~ 50 шт. Объём бетона ~ 1,0 м3.

3) R = 1,0 кг/см2.

По осям «1»и «2» ~ по 19 штук.

По оси «2» ~ 21 штука.

По осям «А» и «В» ~ по 8 штук.

Всего — 75 штук. Объём бетона ~ 1,50 м3.

4) R = 0,6 кг/см2.

По осям «1»и «3» ~ по 32 штуки.

По оси «2» ~ 35 штук.

По осям «А» и «В» ~ по 13 штук.

Всего — 125 штук. Объём бетона ~ 2,50 м3.

В первых двух примерах угловые столбчатые фундаменты следует установить на пересечении осей, а вдоль осей — с равным шагом (на равном расстоянии друг от друга). Под цоколь дома по оголовкам фундаментов отливают в опалубке армированные бетонные рандбалки.

В третьем примере на пересечении осей следует установить по три столбчатых фундамента. Так же по три столбчатых фундамента следует группировать и вдоль осей «1», «2» и «3». Как говорят строители, установить «кусты» из трёх столбчатых фундаментов (рис. 3).

столбчатый фундамент

Рис 3. «Куст» из трех столбчатых бетонных фундаментов.

На каждом таком «кусте» в дальнейшем надо сделать общий железобетонный оголовок-ростверк с последующим устройством на оголовках-ростверках и на оголовках столбчатых фундаментов, установленных по осям «А» и «В» железобетонных рандбалок.

В четвёртом примере на пересечениях осей и вдоль осей»1″, «2» и «3» делать «кусты» придётся уже из четырех столбчатых фундаментов с последующим устройством на них оголовков-ростверков. По этим ростверкам, а также по оголовкам столбчатых фундаментов вдоль осей «А и «В» затем надо будет уложить железобетонные рандбалки под цоколь домика.

А теперь сравним объёмы работ при строительстве столбчатых и ленточного фундамента для одного и того же дома.

Возьмём обычный ленточный фундамент с глубиной траншеи 1,5 м шириной 0,4 м. Для экономии бетона траншею на 0,5 м засыпают песком, выше идёт 1,0 м бетона. Таким образом, для устройства ленточного фундамента необходимо разработать вручную 18 м3 грунта, который весь подлежит вывозу, уложить 6 м3 песка и 12 м3 бетона.

Из четырёх рассчитанных вариантов столбчатых фундаментов, для сравнения возьмём третий.

Разработка грунта буром — 7,5 м3 с вывозом 1,5 м3 или в 12 раз меньше (остальной грунт идёт на обратную засыпку), потребность бетона — 1,50 м3 или в 8 раз меньше. Песок — 1 м3 (нужен под рандбалки) или в 6 раз меньше.

Превратите сами, уважаемые читатели, эти «меньше» в денежные и трудовые затраты и вы поймёте разницу. Только, пожалуйста, не бейте тех, кто будет советовать вам делать ленточный фундамент, а не столбчатый.

ВАЖНО!!! В заключение этого раздела о самом главном. Для определения несущей способности грунтов под основаниями фундаментов нужно обязательно провести инженерно-геологические изыскания. Только не пугайтесь таких мудрёных слов. Для садовых, дачных и усадебных лёгких строений инженерно-геологические изыскания означают необходимость выкопать на месте дома или, если это невозможно, то в непосредственной близости от него так называемый разведочный шурф (рис. 4).

Рис 4. Схема разработки шурфа для определения несущей способности грунтов под основаниями фундаментов.

Этот шурф нужен для того, чтобы узнать какой грунт в его естественном виде будет располагаться под основаниями фундаментов, а определив его вид, по таблицам 1 и 2 выбрать расчётное сопротивление. Для лёгких садовых, дачных и усадебных построек точность такого определения будет вполне достаточной. Для большей уверенности возьмите с запасом процентов 10-15.

Таблица. 1 Расчетное сопротивление грунтов основания. Грунт — пески.

И ещё. Я бы не советовал проводить инженерно-геологические изыскания при помощи бура. Бур достаёт образец грунта разрыхлённым, и только очень опытный специалист сможет по такому образцу определить его расчётное сопротивление, да и то с погрешностью.

Успехов вам!

kazap.ru

Как рассчитать столбчатый фундамент

 Оглавление статьи:

Главной функцией данного устройства является фиксация фундамента и предотвращение его смещения по горизонтальной плоскости. Более того, использование ростверка позволяет распределить тяжеловесную нагрузку равномерно по всей системе столбов, что положительным образом сказывается на таком параметре конструкции, как устойчивость и сопротивляемость разрушительным воздействиям. Настоящее время характеризуется частым использованием монолитного фундамента из железобетона в качестве материала для устройства плит фундамента и системы столбчатого фундамента (Строительство столбчатого фундамента).

Критерии выбора столбчатого фундамента

Иногда возникают ситуации, когда использование фундамента со столбчатой структурой представляется более целесообразным, нежели трудоемкие работы по закладке ленточного, плитного или свайного фундамента.

 

Специальный пример расчета столбчатого фундамента с точки зрения материальных расходов и трудозатрат
Количество затрачиваемых материальных средств, которым сопровождаются работы по закладке столбчатого фундамента, составляет диапазон 15%-18% от общей стоимости возводимого здания.

Тем временем, использование в качестве фундамента плит или свай может обойтись в гораздо более крупную сумму, составляющую до трети от стоимости строения. Сопутствующий экономный расход материала, а также низкая степень трудоемкости работ, являющаяся в полтора раза меньшей, чем при устройстве, к примеру, ленточного фундамента, позволяет назвать столбчатый фундамент наиболее экономичным и эффективным типом фундамента.

Способность выдерживать нагрузку

Столбчатый фундамент гораздо более эффективен с точки зрения работы грунта основания в области обособленных опор, если сравнивать его с технологией установки ленточного фундамента. Тщательный расчет в установке столбчатого фундамента позволяет добиться значительно меньшей осадки данной столбчатой системы при сохранении одного и того же уровня давления на имеющиеся опоры.

Данная характерная особенность столбчатого фундамента позволяет ему выдерживать нагрузки на четверть больше обычного, одновременно с этим занимая меньшую функциональную площадь.

Факторы, при которых установка столбчатого фундамента не рекомендуется

Существуют причины, по которым установка столбчатого фундамента невозможна или нецелесообразна, в результате чего придется сделать свой выбор в пользу альтернативного типа используемого фундамента. К данным причинам можно отнести следующие неблагоприятные условия:

  • Грунты, которые характеризуются высокой степенью подвижности по горизонтальной оси. Такие грунты еще называют «слабыми», это означает, что при установке столбчатого фундамента появляется риск опрокидывания столбов за счет недостаточной устойчивости грунта. Впрочем, это не означает, что на данный тип грунта нельзя установить столбчатый фундамент, просто дорогостоящая процедура укрепления ростверков приведет к тому, что выгода от использования экономичного решения в виде установки столбчатого фундамента, бесследно исчезнет;
  • Грунты с малой степенью несущего коэффициента. К таким типам грунта можно отнести различные породы со склонностью к просадке: торф, водянистые, глинистые грунты, и так далее;
  • Наличие среди элементов постройки массивных стеновых панелей, состоящих из железобетонных блоков, а также стены, возведенные из кирпича, и обладающие толщиной свыше полуметра;
  • Наличие в проекте постройки здания плана по возведению подвального помещения. Столбчатый фундамент плохо приспособлен для обустройства подвального помещения, поскольку при его установке придется проводить дополнительные трудоемкие работы по заполнению пространства между столбами специальной затиркой. Гораздо выгоднее в данном случае использовать ленточный фундамент;
  • Большой процент перепада высот, составляющий свыше двух метров, который значительным образом снижает эффективность использования фундамента на столбчатой основе.

Оптимальная глубина закладки фундамента столбчатого типа

Совершая расчеты, касающиеся определения оптимальной глубины, на которую будет закладываться фундамент, следует принять во внимание такие факторы, как:

  • Среднее значение глубины, на которую промерзает грунт в данной области. Этот показатель важен тем, что установка столбчатого фундамента обязательно должна происходить ниже уровня промерзания грунта, чтобы нивелировать деформационные силы, воздействующие на столбы.
  • Состав грунтовых масс, а также тип грунта, с которым предстоит работать. Грунт может представлять собой как подвижный пласт, так и неподвижный, состоять из песка или глины. Лучше всего для установки столбчатого фундамента подойдет песчаный грунт, потому что в грунте такого типа не скапливается лишняя жидкость (структура песка быстро пропускает воду сквозь себя дальше), а также он может похвастаться наивысшей степенью несущего коэффициента.
  • Наличие на участке застройщика грунта с преобладанием торфяных или илистых масс. Такой грунт нужно реструктуризировать и заменить, по возможности полностью, на песчаный.
  • Если на участке обнаружено большое скопление грунтовых вод, непременно следует произвести дренажные работы и обеспечить гидроизоляцию.
  • Общий вес будущего здания кардинальным образом влияет на характеристики закладываемого фундамента.

Также считаются такие параметры, как масса опор непосредственно фундамента и примерная нагрузка, которую будут создавать живущие в строении люди, обустроенные мебелью комнаты, и так далее.

Чтобы избежать ошибок на этапе проектирования закладки фундамента, нужно обратиться за помощью в расчетах к специалисту, который будет являться достаточно высококвалифицированным, чтобы произвести необходимые расчеты максимально точно.

Такой профессионал без труда сделает выбор в пользу оптимального типа используемого фундамента, а также произведет расчеты, отражающие такие важные параметры, как глубина закладки с исключением лишних запасов. Данная мера поможет сэкономить средства на закладывание фундамента без нанесения вреда будущему дому и его безопасности.

 

Меры, предотвращающие морозное пучение

Нет опасности больше, чем силы морозного пучения, которые оказывают самое разрушительное воздействие на объекты малоэтажного строительства. Выше уже говорилось о том, что необходимо соблюдать такое важное условие в закладке фундамента, как соблюдение уровня промерзания грунта в зимний сезон. Такое правило следует особенно тщательно соблюдать на грунтах с пучинистым типом.

Сооружения небольшого размера и веса, такие как жилые здания, выстроенные из SIP-панелей, зачастую оказывают недостаточно давление на систему фундамента, чтобы тот успешно сопротивлялся силам пучения. Как следствие – могут наблюдать деформационные процессы. Таким образом, если в доме отсутствует проект подвала, нужно соблюдать определенные условия закладки фундамента. Фундамент в таких случаях должен быть незаглубленным или малозаглубленным.

Беглый пример расчета столбчатого фундамента малозаглубленного типа

Если у фундамента наблюдается коэффициент укладки, равный 0.5-0.7 от глубины нормативного промерзания грунта в данной области, то такой тип фундамента называется малозаглубленным. Надлежащую глубину закладки фундамента можно рассчитать по специальной формуле: 1.4 х 0.5 = 0.7 м, где 1.4 м – это норматив промерзания грунта.

Незаглубленный вариант фундамента столбчатого типа

Средняя глубина закладки такого фундамента составляет около полуметра. Это значение обычно по умолчанию составляет около половины или третьей части от глубины, на которую промерзает грунт. Если строительство осуществляется на участке с большой глубиной промерзания, а также в местах, где наблюдаются пучинистые типы грунтов, целесообразно укладывать анкерные сборные столбчатые фундаменты. Также неплохим решением будет укладка монолитного фундамента.

Расчет нагрузок при проектировании колонн и фундаментов | Структурный дизайн

Как рассчитать общие нагрузки на колонну и соответствующее основание?

Эта статья написана по просьбе моих читателей. Студенты-инженеры обычно путаются, когда дело доходит до расчета нагрузок для конструкции колонн и опор. Ручной процесс прост.

Виды нагрузок на колонну
  1. Собственный вес колонны x Количество этажей
  2. Собственная масса балок на погонный метр
  3. Нагрузка стен на погонный метр
  4. Общая нагрузка на плиту (статическая нагрузка + динамическая нагрузка + собственный вес)

Колонны также подвергаются действию изгибающих моментов, которые необходимо учитывать при окончательном проектировании.Лучший способ спроектировать хорошую конструкцию — использовать передовое программное обеспечение для проектирования конструкций, такое как ETABS или STAAD Pro. Эти инструменты намного опережают ручную методологию проектирования конструкций и настоятельно рекомендуются.

В профессиональной практике мы используем несколько основных допущений при расчетах нагрузок на конструкции.

Вы можете нанять меня для решения ваших задач по проектированию конструкций. Свяжитесь со мной.

Для колонн

Собственный вес бетона составляет около 2400 кг на кубический метр, что эквивалентно 240 кН.Собственный вес стали составляет около 8000 кг на кубический метр. Даже если предположить, что большая колонна размером 230 мм x 600 мм с 1% стали и стандартной высотой 3 метра, собственный вес колонны составляет около 1000 кг на пол, что эквивалентно 10 кН. Итак, в своих расчетах я предполагаю, что собственный вес колонны составляет от 10 до 15 кН на пол.

Для балок

Расчеты, аналогичные приведенным выше. Я предполагаю, что каждый метр балки имеет размеры 230 мм x 450 мм, исключая толщину плиты.Таким образом, собственный вес может составлять около 2,5 кН на погонный метр.

Для стен

Плотность кирпича колеблется от 1500 до 2000 кг на кубический метр. Для стены толщиной 6 дюймов, высотой 3 метра и длиной 1 метр мы можем рассчитать нагрузку на погонный метр, равную 0,150 x 1 x 3 x 2000 = 900 кг, что эквивалентно 9 кН / метр. С помощью этой методики можно рассчитать нагрузку на погонный метр для любого типа кирпича.

Для блоков из автоклавного газобетона, таких как Aerocon или Siporex, вес на кубический метр составляет от 550 до 700 кг на кубический метр.При использовании этих блоков для строительства нагрузка на стену на погонный метр может составлять всего 4 кН / метр , что может привести к значительному снижению стоимости строительства.

для плиты

Предположим, что плита имеет толщину 125 мм. Теперь каждый квадратный метр плиты будет иметь собственный вес 0,125 x 1 x 2400 = 300 кг, что эквивалентно 3 кН. Теперь предположим, что чистовая нагрузка составляет 1 кН на метр, а наложенная временная нагрузка — 2 кН на метр. Таким образом, мы можем рассчитать нагрузку на плиту примерно от 6 до 7 кН на квадратный метр.

Фактор безопасности

В конце, рассчитав всю нагрузку на колонну, не забудьте добавить коэффициент запаса прочности. Для IS 456: 2000 коэффициент безопасности равен 1,5.

Вы можете использовать приложение RCC Column Design для расчета стали, необходимой для расчетной осевой нагрузки, используя этот метод.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.ПРОДУКТЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Как рассчитать объем бетона на полу. Как рассчитать куб бетона и общий объем, необходимый для ленточных, плитных, столбчатых оснований

Расчет плитного фундамента

  1. Работаем с столбчатым фундаментом
  2. Ленточный фундамент
  3. Выравнивание пола
  4. Заливка ям под забор

При планировании строительных работ обратите особое внимание на этап расчета.Это позволит закупить комплектующие, исключив вероятность их последующего дефицита или, наоборот, образования ненужных остатков. Справиться с задачей несложно. Но иногда возникают сложности, в частности, относительно того, как рассчитать, как рассчитать, сколько кубиков бетона нужно для фундамента. В этом нет ничего удивительного, ведь заливать его нужно равномерно, чтобы впоследствии он мог хорошо просохнуть. От этого зависит прочность опоры, ее надежность и долговечность.

Вышеуказанные критерии гарантируют качество постройки, исключают ее деформацию и растрескивание стен в результате перекоса, который может произойти при неравномерном проседании основания. Здесь нужна помощь. Главный критерий — тип фундамента. От него будут зависеть тонкости расчетов.

Как посчитать, сколько кубов бетона вам нужно: заливка конструкции перекрытия

Речь идет о монолитной плите. Выясняя, как рассчитать, сколько бетона необходимо для фундамента, выведите объем платформы, умножив площадь (S) на толщину.Первый рассчитывается следующим образом: длина умножается на ширину. Например, если вы строите дом со сторонами 6 и 6 м, S равно 36 м 2. Минимальная толщина шарика бетонного раствора составляет 10 см. Так формируем формулу: 36х0,1 = 3,6 м 3, узнав, сколько бетона нужно для заливки. При планировании более прочной двадцатисантиметровой конструкции готовят 7,2 м 3 партии и т. Д.

Часто для увеличения прочности площадки оборудуют ребра жесткости, размещая их в продольном и поперечном направлениях.Они располагаются внизу плиты, а верх остается ровным. Определив, какую массу бетона необходимо подготовить для заливки углублений, рассчитайте их общую длину и S поперечного сечения.

Например, для указанных выше размеров с шагом 3 м будет предусмотрено 6 конструктивных углублений — 3 по длине и 3 по горизонтали. Длина каждого 6 м, длина 36 м. Высота (H) ребер жесткости равна высоте возводимого фундамента. Сечение выполняется прямоугольным или трапециевидным.Ширина RZ будет 0,8-1 от N. Так край S 10-сантиметровой плиты будет: 0,1×0,08 = 0,008 м 2.

Общий объем при умножении на 36 м 2 составит 0,288 м. 3. По приведенному примеру рассчитан объем RJ для более внушительных плит. После добавляются два полученных индикатора. Так вы легко сможете посчитать, сколько кубиков бетона нужно для обустройства задуманного фундамента.

Как посчитать, сколько кубиков бетона нужно: столбчатый фундамент

Здесь все просто.Определяем количество столбиков. Измеряем их высоту и площадь поперечного сечения. Последние два параметра умножаются. Если вы устанавливаете круглые столбы, S определяется путем умножения радиуса на 3,14. Подсчитать количество замеса несложно. Умножьте результат на количество столбов.

Как посчитать, сколько кубов бетона вам нужно: ленточный фундамент — самый популярный вариант

Ленточный фундамент считается самым распространенным типом для частного одно- и двухэтажного дома.Он подходит даже для кирпичных построек, характеризующихся достаточно большим весом, только в этом случае потребуется соорудить более прочную опору, увеличив ее ширину и уровень заглубления в землю.

В связи с популярностью ленточной техники актуальным становится и вопрос ее расчета. На первый взгляд может показаться, что сложно рассчитать, сколько бетона нужно для ленточного фундамента. Но, придерживаясь общепринятых формул, вы легко справитесь с решением проблемы.Определите следующее:

  • ширина ленты обычно 20-40 см. Все зависит от характеристик здания и блоков или панелей, из которых строится жилье. Чем тяжелее конструкция, тем прочнее и прочнее должен быть фундамент;
  • высота — определяется с учетом подземной и наземной частей. Всего обычно получается около 50 см. В некоторых регионах необходимо углубление основания на 1,5 м при Н грунтового слоя 0.5 м, то учитывается 1,9 м;
  • Длина ленты
  • — рассчитать несложно. Это обычный набор стен. Учитываются как несущие, так и дополнительные конструкции. Например, если у нас дом 6х6 и одна внутренняя стена, то необходимая цифра — 30 м. Мы добавили периметр и параметры внутренней стены.

Умножая указанные значения, вы получаете возможность легко и просто рассчитать, сколько кубиков бетона необходимо для фундамента.Так, если у вас: 0,4 м, 30 м, 1,9 м соответственно, потребуется 22,8 м 3 бетона.

Вы можете упростить процесс расчета с помощью специального калькулятора. Введите здесь запрашиваемые параметры, после чего вы увидите готовый результат буквально через пару секунд. Решив на калькуляторе рассчитать, сколько бетона нужно для заливки, вы получаете несколько весомых преимуществ.

Во-первых, быстрее. Один момент, и у вас есть интересующая фигура.Самостоятельный расчет занимает больше времени. Во-вторых, в точности показаний не может быть никаких сомнений, ведь калькулятор работает по строго установленному алгоритму. Главное, правильно задать исходные данные. На первый взгляд может показаться, что разобрать простые примеры самостоятельно несложно. Но, часто мы забываем переводить сантиметры в метры, делаем другие неточности, вычисляя неправильные числа.

Решен вопрос, как рассчитать, сколько бетона нужно для заливки фундамента.Но, аналогичная задача снова встанет перед нами, когда речь идет о внутренних работах в доме, выравнивании пола. Здесь тоже необходимо определиться с объемом, чтобы не отрываться от рабочего процесса по приобретению недостающего товара. Пол выравнивается с помощью портландцементного раствора, ведь этот вариант считается наиболее предпочтительным. В отличие от самовыравнивающихся смесей он более доступен по цене, позволяет нивелировать значительные перепады уровней и дефекты поверхности.

Как рассчитать, сколько кубиков бетона нужно для выравнивания пола

Важно точно выяснить, как рассчитать, сколько бетона необходимо на пол.Если вы неправильно определите тоннаж раствора, приготовите его меньше, то вам потребуется докупить дополнительные ингредиенты. Таких ситуаций лучше не допускать, ведь качественную стяжку нужно заливать за один раз. Поэтому изучим все особенности расчетов, чтобы не ошибиться.

Умножаем следующие значения:

  • площадь помещения. Умножаем ширину на длину;
  • толщина стяжки. Здесь все просто;
  • коэффициент потребления 1.02.

Например, S пола 30 м 2, толщина стяжки 0,05 м. Для проведения работ нам потребуется 1,53 м 3 цементного раствора. Ситуация более сложная, когда есть капли на основе. Затем определяется высота бетонного слоя по самой низкой точке (берется наибольшая цифра).

Нам нужно знать объем, чтобы выделить компоненты, которые необходимо приобрести. Так что руководствуйтесь следующим:

  • в строительной документации указано, что для приготовления одного кубометра цементного состава требуется 490 кг вяжущего.Выравнивание пола допускается с использованием сухого состава марки не ниже М400. Причем, чем выше марка, тем больше песка можно добавить;
  • Умножая на
  • кубатуру и исходную единицу — 490, получаем цифру, объясняющую, сколько связующего нужно купить. Покупку лучше делать с небольшой наценкой, но не слишком значительной, потому что остатки сухого состава сложно хранить, при попадании влаги в упаковку цемент затвердевает и становится непригодным для дальнейшего использования;
  • в выравнивающем растворе песок.Используется с портландцементом в соотношении 3: 1. То есть, если мы берем одно ведро связующего, нам следует брать 3 ведра песка. Таким образом, полученный выше показатель умножаем на 3, получаем желаемую объемную долю. расчет бетона

Важно! В жиже есть вода. Но мы это не принимаем во внимание. Он не влияет на кубатуру готового состава, поскольку заполняет пустоты, образовавшиеся между крупинками вяжущего и песчинками. Нельзя использовать для готовки техническую воду, потому что она снизит крепость готовой смеси.Вода должна быть чистой, без примесей.

Строим забор на собственном участке

Если вы решили построить забор, сделайте это с помощью металлических труб, заделанных в яму, залитую бетоном, здесь также необходимо провести соответствующие расчеты, чтобы определить объемная доля компонентов.

Понимая, как рассчитать, сколько бетона нужно в яму, мы изначально определим ее вместимость. Он имеет форму цилиндра, соответственно нужно умножить высоту отверстия и сечения S (радиус умножить на постоянное значение 3.14). Итак узнаем кубатуру, которая потребуется для заполнения ниши. Но учтите, что внутри будет металлическая труба. Его объем, опускаемый в яму, рассчитывается по той же формуле, за высоту принимается только длина заглубленной части трубы. Теперь вычитаем меньший из большего показателя, получая интересующую нас цифру. Особо сложных расчетов не потребовалось. Теперь вы можете закупить материал, спланировать и провести работу.расчет бетона

Постарайтесь очень ответственно отнестись к выбору сухих смесей, ведь от их качества зависит добротность замороженного участка. Обратите внимание на марку связующего, которая становится основным критерием покупки, на наличие пластификаторов, гидрофобизаторов и других компонентов и добавок, улучшающих эксплуатационные качества.

Помните, что бетонный раствор готовится с использованием песка. Отличается только соотношение компонентов. Чем меньше разрыхлителя, тем прочнее затвердеет основа.Купите среднетекучий разрыхлитель для выпечки, чтобы обеспечить хорошее прилипание к другим ингредиентам.

Этот искусственный камень используется практически во всех видах работ, будь то строительство нового проекта или реконструкция (ремонт) существующего. Раствор всегда заливается в определенную форму, в которой он застывает. Расчет необходимого количества предотвратит ненужные траты, так как излишки просто некуда будет девать, учитывая, что время на «застывание» массы может быть довольно коротким.А недостаток материала только «затормозит» весь процесс. Кроме того, необходимо правильно определить необходимое количество компонентов, используемых для приготовления смеси.

Рассмотрим этот вопрос применительно к наиболее часто используемому типу цоколя — ленточному монолиту. Количество бетона рассчитывается следующим образом.

Общий объем определен

Как правило, во многих зданиях есть внутренние несущие стены (перегородки), под которые также необходимо монтировать фундамент.Они меньше по размеру, поэтому все расчеты производятся отдельно — для внешней ленты и ее частей внутри периметра, хотя методика такая же.

Необходимо замерить такие параметры, как ширина и длина, а также высота монолита. Объем всей конструкции равен произведению этих значений. Если внутренние части ленты имеют разные параметры, то для каждой из них объем рассчитывается отдельно.

Естественно, чтобы получить общий результат, необходимо подвести итоги всех расчетов.

Поправочный коэффициент

При расчете объема бетона нужно учитывать такой фактор, как его усадка. Имеется в виду неизбежное испарение части воды, которая была использована при приготовлении композиции. На практике после заливки раствора часто его уплотняют искусственно, используя для этого как вибраторы, так и подручные средства (штык-лопату, металлический стержень). В этом случае не только происходит более интенсивное испарение влаги, но и удаляются «пузырьки» воздуха, которые в сумме могут иметь довольно большой объем.

Обычно в расчетах используется средний коэффициент 1,015–1,02. Поэтому на него умножается общий результат.

Особенности конструкции

Здесь нужно ориентироваться на дизайн конструкции. В бетонном монолите (фундаменте, стене) часто оставляют технологические ямы или большие проемы, которые необходимы для «пропуска» различных коммуникаций в здание. Иногда их довольно много. Поэтому при расчете количества бетона их общий объем вычитается из конечного результата.

Если раствор готовится прямо на месте, то, зная, сколько бетона нужно, можно определить необходимое количество его составных частей, которые следует доставить на строительную площадку. В Интернете довольно много сайтов, на которых есть специальные калькуляторы для таких расчетов. Все-таки принцип нужно понимать, так как «автомат» не учитывает всех особенностей той или иной конструкции.

Например, при установке плитного фундамента устраиваются так называемые «ребра жесткости», которые располагаются под плитой.Они служат для увеличения его прочности, а также для их оборудования используется бетонный раствор. На основании вышеизложенного напрашивается один вывод.

Действительно, на практике расчеты придется производить не только для ленточного основания, но и для других типов и элементов любой конструкции. Например, столбчатый фундамент можно представить в виде 2-х параллелепипедов: широкого (подошва) и узкого (непосредственно столба). То же справедливо и для расчета различных балок, арок и перекрытий, особенно с изменяющейся геометрией.

Примеры расчета количества бетона

Внимание! Раствор продается только «кубиками». Все пропорции для его самостоятельного приготовления также даны из расчета «м3». Поэтому результаты всех измерений необходимо записывать в метрах.

Ленточная основа

Рассчитаем количество бетона для дома 6х8 м. Ширина фундамента 30 см, длина по периметру 28 м (6х2 + 8х2). Глубина — 60 см, надземная часть — 20 см.Основания для 2-х несущих внутренних стен одинаковые, шириной 20 см, общей длиной 12 м. Высота каждой части 80 см.

Определить объем ленты: 28 х 0,3 х 0,8 (0,2 + 0,6) м = 6,72 м3.

Объем внутренних деталей: 12 х 0,2 х 0,8 (м) = 1,92 м3.

Общий объем бетона, необходимый для фундамента всего здания: 6,72 + 1,92 = 8,64 (м3).

Состоит из отдельных столбов и соединяющих их балок.Последние рассчитываются по описанной выше методике.

Столбы имеют поперечное сечение, например, 30 см (0,3 м). Высота каждого 1,5 м. общее количество — 20 шт. На них требуется бетон: 0,09 (0,3х0,3) х 1,5 м х 20 шт. = 2,7 м3.

К этому значению прибавляется количество раствора, необходимого для ростверка (балок). Получается общая «кубатура» материала.

Полезные советы

Довольно часто перед индивидуальным застройщиком встает вопрос, как рассчитать куб бетона.При определении этого значения нужно ориентироваться на тип и марку конечного продукта. Например, тяжелый бетон — это одно, а пенобетон или газобетон — другое. Большую роль играет размер фракций компонентов, наличие в смеси различных добавок. Только после определения всех этих составляющих производится расчет. Но это уже тема для другой статьи, поскольку вопрос о соотношении ингредиентов, варьировании их процентного содержания требует более детального рассмотрения.

Снизить расход материала можно, установив опалубку с гладкой внутренней поверхностью. Например, для съемного варианта — фанера, стальные листы. Для несъемной опалубки — плиты пенополистирола.
Если использовать конструкцию из досок как таковую, то через трещины будет проходить больше воды. Это изменит величину усадки бетона в большую сторону, следовательно, увеличится его расход.

Как и в любой другой хозяйственной постройке, надежность фундамента всегда в приоритете.Это неудивительно — целостность всего здания, его долговечность и, в значительной степени, безопасность проживания или пребывания в нем зависит от устойчивости основания. Многие собственники берутся за строительство фундамента самостоятельно, полагаясь на рекомендации по проведению расчетов и проведения всех этапов работ.

Современным застройщикам стало намного проще — во многих случаях у них есть возможность заказать уже готовый бетонный раствор нужной марки для заливки фундаментной ленты или плиты.Но бывает и так, что на строительной площадке такой услуги нет, или, по предварительным прикидкам, хозяину участка выгоднее приготовить раствор самостоятельно, прямо на строительной площадке. А для этого нужно знать, какой бетонный состав бетона нужен для фундамента, пропорции ингредиентов, необходимых для замеса.

Ниже вы найдете калькуляторы для быстрых и точных расчетов, краткие объяснения того, как они работают.

Щебень цены

Калькуляторы для расчета веса и объема бетонных ингредиентов для заливки фундамента
БЕТОН M200 (класс прочности В15)

Может показаться, что для фундамента бетон такого класса прочности будет слабым. Но это не так. Вполне подходит для фундамента под хозяйственные постройки, для фундаментов легких каркасных конструкций, для одноэтажных домов из бруса или бруса. Также широко применяется при заливке стяжек или монолитных плит под гараж, для устройства отмосток, дорожек, площадок.

Строительство здания начинается с возведения надежного фундамента, при выборе которого важно учитывать определенные факторы. Допущенные ошибки затем повлияют на качество постройки, исправление которой будет сложной и дорогостоящей процедурой. Необходимый вопрос на этом этапе — рассчитать, сколько бетона потребуется на фундамент, чтобы соответствовать всем нормативным требованиям и не тратить лишние средства.

Типы фундаментов

Основным признаком, по которому проводится классификация фундаментов, является тип конструкции:

  1. Лента — полоса, проходящая под всеми несущими стенами;
  2. Перекрытие — неглубокая армированная плита под всей площадью застройки;
  3. Колонна — система точечных опор, распределяющих вес конструкции на землю.

Верхняя плоскость конструкции называется кромкой — это основа для стен, которая принимает от них нагрузку. Нижняя плоскость называется подошвой и распределяет вес на землю.

Факторы, которые следует учитывать при выборе базового типа:

  • сложность проекта, наличие подвала;
  • использованных материалов;
  • уровень грунтовых вод;
  • тип грунта.

Сколько бетона нужно для фундамента

Подготовленную конструкцию заливают бетонной смесью, и определяют ее количество в кубических метрах.

Для расчета объема бетона для возведения фундамента сначала проверьте способность выдерживать расчетную нагрузку с учетом характеристик грунта на строительной площадке. Для приведения проектируемого основания в соответствие заданным параметрам и нормам изменяются его геометрические размеры (глубина, ширина) и схема армирования. Полученные размеры подставляем в формулы расчета и подсчитываем, сколько кубиков бетона понадобится.

Лента

При расчете бетона для ленточного фундамента необходимы следующие параметры: длина ленты, ее ширина и высота. За высоту принимается расстояние от подошвы до края. Обычно обрезной край располагается на высоте 50-60 см от земли.

При глубине подошвы (части, расположенной под землей) 160 см и размере ее части над землей 60 см, общая сумма составит 220 см. Глубина монолитного ленточного основания определяется в зависимости от свойств почва и марка бетона.

Важно, чтобы основание фундамента находилось минимум на 15 см ниже уровня промерзания почвы.

Ширина ленты зависит от веса здания, толщины стен и грунта. В соответствии с нагрузкой в ​​конструкцию ленты устанавливается необходимое количество стержней продольной арматуры необходимого диаметра, определяется шаг и диаметр прижимов.

Длина ленты складывается из длин всех внешних и внутренних несущих стен дома.Для коттеджа 8х10 м с внутренней несущей стеной длиной 10 м это будет 46 метров:

(10 м + 10 м + 8 м + 8 м = 36 м) + (10 м) = 46 метров.

Расход бетона на фундамент такого дома при ширине ленты 0,5 м и высоте 2,2 м:

46 (Д) х 0,5 (Ш) х 2,2 (В) = 50,6 куб.

Стол

Площадь коттеджа 8х10 метров равна 80 кв.м. Например, толщина плиты 25 см. Таким образом, расход смеси составит:

(80 м2) x (толщина: 0.25 м) = 20 куб.

При расчетах важно учитывать вес постройки. При большой нагрузке либо увеличьте толщину плиты, либо добавьте ребра жесткости. Их делают вдоль несущих стен (в том числе внутренних) или образуют квадратные ячейки размером от 1,5 м до 2 м — в зависимости от условий эксплуатации. Во втором случае плита имеет повышенную жесткость и прочность.


Заполнение конструкции ребра жесткости будет дополнительной величиной, которая добавляется к общему расходу и определяется следующим образом:

(площадь поперечного сечения ребра жесткости) x (общая длина ребер жесткости).

Столбец

Представляет столбы, расположенные на определенном шаге ниже точек привязки. Для расчета бетона для такого фундамента определяются значения для одной опоры и умножаются на их количество.

Объем одной колонны, поскольку она по сути является цилиндром, соответствует произведению площади поперечного сечения и длины.

Пусть диаметр колонны равен 40 см. S = ¼πd² = ¼ x 3,14 x 0,4² = 0.13 кв. М. При высоте 2,2 м желаемое значение 0,29 м³.

Для окончательного определения расхода бетонной смеси для столбчатого основания умножьте полученное значение на количество столбов.

Полученные результаты, несмотря на простоту формул, достаточно точны. Это поможет избежать лишних затрат и заказать или подготовить оптимальное количество бетона для заливки фундамента. Однако при проведении подготовительных земляных работ, транспортировке и разгрузке усадка грунта и т. Д.возможно дополнительное увеличение общего показателя на 3-10%.

Перед началом работ по заливке бетона необходимо правильно рассчитать объем бетона, необходимый для работы. Из-за недостаточного количества бетона работы по заливке придется проводить в 2 этапа, что приведет к образованию конструктивно слабого шва между двумя заливками. С другой стороны, слишком много бетона — пустая трата денег. К счастью, расчет конкретного проекта включает в себя простой расчет количества пространства, которое необходимо заполнить бетоном, к которому следует добавить 5-10% для дополнительной защиты.3). Кубический ярд — это трехмерный куб, каждая грань которого равна 3 футам. Кубический метр — это куб, каждая грань которого равна 1 метру.

Разбейте ваш бетонный проект на различные прямоугольные призмы. По сравнению с другими трехмерными формами, объем прямоугольной призмы относительно легко вычислить, поэтому, если возможно, разделите весь проект на одну или несколько прямоугольных призм. Например, если в вашем проекте требуется залить одну прямоугольную плиту, уложенную заподлицо, эта плита будет вашей единственной призмой.Однако если вам нужно залить плиту по линии 4-х прямых стен, то каждая стена будет отдельной призмой, а всего — 5 призм.

Рассчитайте объем каждой призмы. Объем прямоугольной призмы можно определить, умножив ее длину на ширину и высоту. Например, в следующих нескольких шагах представьте, что мы заливаем плиту длиной 10 футов (3,05 м), шириной 12 футов (3,66 м) и глубиной 4 дюйма (10,16 см).

Преобразуйте все измерения в одно значение. Длина и ширина плиты указываются в футах и ​​метрах, а высота — в дюймах и сантиметрах. Чтобы решить наше уравнение, все вычисления должны быть преобразованы в одно значение. Поскольку в одном футе 12 дюймов, нам нужно разделить длину в дюймах на 12, чтобы получить значение в футах. Плита имеет глубину 4/12 = 0,33 фута.

  • Чтобы преобразовать сантиметры в метры, просто разделите длину в сантиметрах на 100. Плита глубиной 10,16 см равна 10,16 / 100 = 0.10 метров глубиной. Чтобы преобразовать обратно в сантиметры, умножьте на 100.
  • Объем = длина * ширина * высота. Умножьте эти три измерения, чтобы рассчитать объем призмы. В нашем примере объем плиты составляет 10 футов x 12 футов x 0,33 фута = 39,6 кубических футов.

    • Чтобы найти эквивалент в метрах, необходимо использовать измерения в метрах, а не в футах. 3,05 м × 3,66 м × 0,10 м = 1,12 куб.
  • Преобразуйте объем в кубические ярды или кубические метры, если необходимо. Объем плиты составляет 39,6 кубометра, но, к сожалению, часто бетон измеряется кубическими ярдами. В кубическом ярде 27 кубических футов, поэтому вам нужно разделить кубический фут на 27, чтобы преобразовать его в кубические ярды. Объем плиты 39,6 / 27 = 1,47 куб. В качестве альтернативы, поскольку в кубическом футе три кубических ярда, вы можете разделить каждое количество футов на 3, чтобы получить количество ярдов, а затем умножить их, чтобы получить тот же ответ.

    • Также бетон рассчитывается в кубометрах.В нашем примере мы уже нашли это значение. Однако чтобы перевести кубические ярды в кубические, нужно знать это:
      • 1 кубический ярд = 0,764554858 кубометров
      • 1 кубический метр = 1.30795062 кубический ярд
  • Найдите объем призмы по формуле: объем = длина * ширина * высота. Умножьте эти три измерения, чтобы рассчитать объем призмы. В нашем примере объем плиты составляет 10 футов x 12 футов x 0.33 фута = 39,6 кубических футов.

  • Рассчитайте объем любой неправильной формы. Не всегда можно заливать бетон прямоугольной формы. Например, если у вас есть отдельный фундамент под колонной, вы не сможете точно рассчитать форму с помощью прямоугольных призм. Чтобы рассчитать объем неправильной формы, сначала найдите площадь поперечного сечения. Затем умножьте полученную площадь на длину фигуры. Например, если один фундамент составляет 3 ярда (2.74 м) длиной и площадью поперечного сечения составляет 0,25 кв. Ярда (0,21 кв. М), объем — 3 × 0,25 = 0,75 куб. Ярда (или 2,74 × 0,21 = 0,58 куб. Метра).

    • Помимо прочего, некоторые непрямоугольные формы имеют удобные уравнения для определения объема. Ознакомьтесь с наиболее распространенными уравнениями ниже:
      • Цилиндр: объем = (Pi) r 2 × h, где «r» — радиус окружности цилиндра, а «h» — его высота.
      • Треугольная призма: объем = 1 / 2bh 1 × l, где «b» — длина основания одной из треугольных граней, «h 1» — ее высота, а «l» — призма.
      • Шар: объем = (4/3) (Пи) r 3, где «r» — радиус окружности шара. Хотя вы вряд ли когда-нибудь набьете идеальный шар, имейте в виду, что многие куполообразные формы представляют собой шары, разрезанные пополам.
  • Купите немного больше бетона, чем нужно. Как правило, добавьте 5-10 процентов к расчетному объему с учетом разливов, потерь или накладных расходов. Поскольку вы не можете заранее утверждать, что используете бетон со 100% -ной эффективностью, закажите немного больше, чем вам нужно.Например, если вы рассчитали объем в 20 кубических ярдов (15,3 кубических метра), вы бы заказали 1,05 × 20 = 21 кубический ярд (или 1,05 × 15,3 = 16,1 кубометра).

    • Если вы заливаете железобетон, армированная сталь немного сместит бетон. Часто это не нужно учитывать. И ваши расчеты останутся прежними.
  • Преобразуйте объем в вес, если необходимо. Бетонный транспорт продается в больших объемах, а мешки с бетоном продаются оптом в торговых точках.Часто на мешках с сухими строительными смесями указывается информация о том, сколько «влажного» бетона получится из каждого мешка. Один кубический ярд содержит примерно 4000 футов бетона (2400 кг на кубический метр). Следовательно, если вам нужно 2 кубических ярда (1,53 кубических метра) бетона, то вам потребуется либо (2 * 4000) 8000 футов, либо (1,53 * 2400) 3672 кг бетона. Как было отмечено выше, лучше перестраховаться и покупать больше сухой бетонной смеси, а неиспользованная смесь все равно пригодится в будущем.

    Быстрый способ бетонирования опорной плиты

    1. Убедитесь, что вы будете заливать бетон в прямоугольную призму. Поставщики разработали быструю и простую систему для расчета необходимого количества заливки для бетонирования. Этот метод не требует от вас каких-либо вычислительных процессов, однако есть два условия для его использования. Во-первых, это работает только для прямоугольных призм (базовые заливки в рамке). Этот метод является наиболее простым для относительно небольших пломб и подходит для всех прямоугольных призм.Во-вторых, вам нужно измерить свою длину и ширину в футах, а глубину — в дюймах. Чтобы преобразовать все измерения в футы, используйте информацию ниже:

      • 1 ярд = 3 фута
      • 12 дюймов = 1 фут
      • 1 метр = 3,28 фута
      • 30,48 сантиметра = 1 фут
    2. Теперь, когда у вас есть квадратные метры, все, что вам нужно сделать, чтобы определить объем заливки бетона, — это разделить квадратные метры на определенное число. Чем толще ваш дизайн — чем меньше число, тем тоньше ваш дизайн — тем выше число.Ниже приведены коэффициенты для нескольких распространенных толщин. Если толщина вашего проекта не указана здесь, не волнуйтесь — на следующем шаге вы узнаете, насколько легко рассчитать соотношение.
      • Если ваш проект имеет толщину 4 дюйма, разделите квадратный метр на 81, чтобы определить объем.
      • Если ваш проект имеет толщину 6 дюймов, «» «» «54.
      • Если ваш проект имеет толщину 8 дюймов, 40.
      • Если ваш проект имеет толщину 12 дюймов, 27.
    3. Рассчитайте другие коэффициенты вручную. Если толщина вашего бетонного проекта здесь не указана, вы можете быстро вычислить ее, разделив 324 на толщину вашего бетонного проекта (в дюймах). Теперь разделите площадь в квадратных дюймах на свой ответ, чтобы определить масштаб вашего проекта.

      • Например, наша площадь в 50 квадратных футов составляет 7 дюймов в длину. А вот пример расчета:
        • 324/7 = 46,28
        • 50 / 46,28 = 1,08 кубических ярдов.
  • .