Расчет фундамент столбчатый: расчет и основные этапы возведения

Содержание

Расчёт столбчатого фундамента — онлайн калькулятор

Инструкция для калькулятора расчета габаритов и количества  материалов столбчатого фундамента

Укажите необходимый масштаб чертежей.

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

Впишите габариты столбов в миллиметрах:

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

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

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

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

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

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

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

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

Впишите размеры фундамента в миллиметрах:

X – Фундамент в ширину.

Y – Фундамент в длину.

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

X1 – Укажите количество столбов приходящихся на ширину дома.

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

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

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

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

Впишите размеры ростверка в миллиметрах:

E – Ростверк в ширину.

F – Высота ростверка.

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

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

Вес арматуры:

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

Диаметр

арматуры, мм

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

Параметры состава бетона:

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

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

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

Нажмите «Рассчитать».

Данный строительный онлайн калькулятор столбчатого фундамента поможет посчитать:

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

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

Расчет столбчатого фундамента: порядок проведения

Во многих случаях для возведения строений используют столбчатые фундаменты. Особенно, если строительная площадка размещена на проблемных грунтах, а само здание имеет не очень большую нагрузку.

Основание такого типа обойдётся дешевле, чем закладка ленточного фундамента. А если к обустройству основания подойти со всей серьёзностью и правильно выполнить расчет столбчатого фундамента, то получим довольно-таки прочную конструкцию под дом. Именно об этом и пойдёт речь в данной статье. Попробуем разобраться, с чего начитать и какие величины необходимо рассчитывать.

Нюансы столбчатого основания

Столбы подойдут для легкой постройки

Первоначально разберёмся, какие существуют отличия столбчатого основания от ленточного:

  • чаще всего использовать для зданий, которые возводятся из облегчённого строительного материала и не имеют больших габаритов. Примером может служить дом из бруса без обустройства подвала;
  • состоит из нескольких опор, размещённых в тех местах, в которых предполагается наибольшая нагрузка.
Устройство сборного основания

Различают столбчатый фундамент двух видов:

  1. Монолит. Он обустраивается в виде столбов с обеспечением армирующих элементов залитых бетоном.
  2. Сборный. Закладывается из отдельных столбов, которые впоследствии соединяются ростверком. Материалом для его установки являются металлические элементы, которые скрепляются между собой посредством сварки. Такой фундамент имеет слабые места, особенно в точках соединения.

По уровню заглубления столбчатые основания можно подразделить на заглублённые и мелкозаглублённые. Заглублённый обустраивается ниже уровня промерзания грунта, а мелкозаглублённый на глубину не более 7 см.

Для каждого из видов необходимо производить свои расчёты, учитывая факторы различного направления.

Первоначальные данные

Перед началом расчётов необходимо подготовить некоторые данные, которые используются при выполнении процесса:

  • уровень прохождения грунтовых вод. Необходимо обращать внимание на тот факт, как изменяется этот показатель от времени года;
  • насколько грунт промерзает в зимнее время года;
  • тип грунта;
  • предполагаемая нагрузка от массы дома и всего, что будет наполнять его;
  • непосредственно вес самого основания;
  • сезонные нагрузки, ветровые и снежные.

Расчёт нагрузки

Немаловажным фактором для обеспечения прочности базиса является проведение правильного расчёта нагрузки на столбчатый фундамент. Начинать следует с определения типа материала для возведения будущего строения. Таким способом, можно определить вес конструкции.

Размеры ростверка определаются после расчета нагрузки

Далее, добавив к данному значению вес всех элементов, которые будут использоваться, и сезонные воздействия, получим общую нагрузку на основание.

После того, когда общая нагрузка определена, устанавливают размеры ростверка, функция которого состоит в равномерном распределении веса на все столбы.

Также он поможет распределить изменения в почве, которые возникают при замерзании грунта.

Объем обвязки и ее массу необходимо распределять при условии, что средний удельный вес железобетона равен 2400 кг/м3.

После того, как определена данная величина, остаётся разобраться с типом почвы и необходимым количеством столбов.

Тип почвы

Изучая почву, пробурите отверстие ниже глубины промерзания

Столбчатый фундамент и его расчет определаются по геологическим условиям. При выполнении частных строительных работ определение типа грунта в лабораторных условиях не производятся. Чаще всего это определяется подручными средствами.

Для этого необходимо подготовить отверстие, которое будет обустроено на глубину ниже уровня промерзания грунта. Для каждого региона данные показатели отличаются. Это значение можно узнать из справочных материалов. К примеру, если уровень промерзания грунта около 1 м, то отверстие обустраивается глубиной 1,3 м. Затем отбираем образцы почвы и скатываем её в небольшой шарик.

Глинистые почвы легко формируются в комок и пачкают руку

Далее, по данному образцу делаем выводы:

  1. Если шарик сформировать не получается, то на участке преобладает песчаный тип грунта. По фракции крупинок определяем сопротивление почвы: для мелкого – 2, для среднего – 3, для крупного – 4,5.
  2. Если шарик сформировался, а при малейшем надавливании рассыпается, то тип почвы – супесь. Его сопротивление равно 3.
  3. Если при надавливании шарик превращается в лепёшку, причём на краях не образуются трещины, то имеем глинистую почву. В этом случае степень сопротивления варьируется от 3 до 6.
  4. При раздавливании шарика в лепёшку на краях образуются трещинки, то тип почвы – суглинок. Показатели сопротивления 2 – 4.

Следует помнить, что значение сопротивления грунта зависит от её уровня влажности и пористости. Правильно определиться с данным значением помогут данные, представленные в таблице:

Обращаем внимание на то, что данные значения подходят только для заглублённого фундамента.

Если же планируется обустройство мелкозаглублённого основания, то сопротивление следует рассчитывать по такой формуле: R=0,005хR0(100+h/3), где R0-табличная величина, h – планируемая глубина закладки опор в сантиметрах.

Рассчитываем число опор

Число опор напрямую зависит от того, какая будет площадь её основания. Приведём пример, как рассчитать количество столбов в случае обустройства бурозабивных свай с диаметральным сечением 300 мм, с последующим обустройством башмака габаритами в 50 см. Используем формулу вычисления площади круга S=3,14*r2. Подставив все значения, получим площадь равную 1960 см2. Подробнее о расчете столбов основания смотрите в этом видео:

Предполагаемую нагрузку берём равную 100 т (F), сопротивление почвы – 4 (R). Воспользовавшись формулой R=F/(S*n) и поставив все известные значения, получим уравнение, решив которое, получим значение n (количество свай). В данном примере, получаем 13 опор.

К нагрузке дома прибавляйте вес самой опоры

Не забываем, что сами опоры также имеют определённый вес, поэтому их также учитываем в общей нагрузке. Для этого производим дополнительные вычисления. Например, если длина столба равна 2 м, то объём опоры вычисляем умножением площади основания на длину столба. В итоге получаем значение – 0,14 м3. Умножаем данное число на объёмный вес железобетона 2400 кг/м3 и определяем вес одной опоры, приблизительно 340 кг. А вес 13 таких опор бет равным около 4,5 т.

Прибавив вес опор в общую нагрузку и произведя повторные, более точные вычисления, получаем, что необходимо закладывать 14 опор.

В принципе, представленные вычисления не так уж и сложны, и выполнить их самостоятельно вполне реально. Для облегчения выполнения расчета свайного фундамента можно воспользоваться онлайн калькулятором. В данном случае просто вводятся исходные данные, а затем используем полученные результаты.

Калькулятор расчета столбчатого фундамента: арматура, бетон, опалубка, габариты

Инструкция по расчету габаритов и количества  материалов столбчатого фундамента

 

Представленная программа помогает выполнить пример расчета стоимости свайного или столбчатого фундамента с усилительным ростверком. Выходящие данные будут включать нужное количество и цену следующих строительных материалов:

  • Щебень;
  • Арматура;
  • Песок;
  • Цемент.

В соответствии с Вашими введенными данными, калькулятор в режиме онлайн будет формировать чертеж будущего проекта.

Выбираем тип столба

При вводе параметров калькулятора, предоставляется возможность выбрать столбы и их основания двух основных форм: круглой или прямоугольной.

Все размеры необходимо указать в мм

H — Высота основной секции столба.

B — Указываем диаметр или ширину.

A — Высота основания сваи. Если Вы используете столбцы без основы, то не нужно указывать этот размер.

D — Диаметр или ширину основания фундаментной сваи.

D1 — Длина основания прямоугольной формы.

B1 — Ширина сваи прямоугольной формы.

Если фундаментный столб имеет круглое сечение, то эти размеры не используем в расчете.

Размеры фундамента

Y — Длина.

X — Ширина.

Y1 — Общее количество столбов по всей длине монолита, включая столбы в углах.

X1 — Общее количество свай по ширине монолита, включая столбы в углах.

S — Если этот параметр отмечен, то будет выполняться расчет столбов, которые располагаются под всей постройкой равномерно. В том случае, если не отмечен, то только сваи, которые будут располагаться по периметру всего фундамента.

Размеры ростверка

F — Высота.

E — Ширина.

В том случае, когда не требуется расчет ростверков монолитного типа, то не нужно указывать эти параметры.

Арматура

ARM1 — Общее число прутков арматуры для одного столбца.

ARM2 — Общее число рядов арматуры в ленте ростверка.

ARMD — Диаметр арматуры. Эти значения необходимо указывать в миллиметрах.

В том случае, если для Вашего проекта армирование не требуется, то это значение устанавливается в 0.

Указываем количество цемента, которое необходимо для изготовления 1 м³ бетона. Все данные указываем в килограммах.

Указываем пропорцию по массе для приготовления бетонного раствора. Значение параметров в каждом отдельном случае будут различны.

В первую очередь вышеуказанные параметры будут зависеть от технологии строительства, диаметра фракции щебня и марки цемента. Эти данные Вы можете уточнить у поставщиков и продавцов строительных материалов.

Укажите цены на строительные материалы, что позволит выполнить ориентировочный расчет общей стоимости проекта.

По введенным результатам программа выполнит вычисления:

  • Объема бетонного раствора для одного столба, раздельно для нижней и верхней части.
  • Расстояние между сваями, и их количество.
  • Общая масса и длина требуемого количества арматуры.
  • Объем раствора для ростверка.
  • Готовые чертежи с общим планом, по которым Вы сможете правильно спроектировать свайный фундамент.
  • Итоговую стоимость всех основных материалов для монтажа свайного с ростверком или столбчатого монолита.

Сфера применения

Сегодня используют столбчатый фундамент в том случае, когда монтаж конструкции ленточного типа не целесообразно, к примеру, для построек с легкими стенами, без подвалов, для бань или гаражей. Благодаря нашей программе, расчет не только не отнимет у Вас много времени, но, и поможет избавиться от трудоемкого процесса расчета. Вам необходимо будет только правильно заполнить все поля согласно подробной инструкции, и Вы сразу сможете получить все необходимые и достаточные сведения для постройки столбчатого монолита, узнаете объемы строительных материалов, а также общую стоимость проекта.

Общие данные

Столбчатый фундамент, как правило, состоит из железобетонных столбов, каждый из которых имеет расширение в нижней части, и объединен между собой ростверком. Такое сооружение опоры помогает ей препятствовать пучению почвы и выдерживать большие нагрузки. Столбцы должны располагаться в местах пересечения, в углах будущего здания, под тяжелыми стенами, несущими, балками или ответственными конструкциями. Сваи должны быть во всех местах с высокой нагрузкой. Ростверк используется для того, чтобы усилить конструкцию, выполненный между столбцами в форме армированной перемычки.

Где не стоит использовать столбчатый фундамент

На подвижных грунтах категорически не рекомендуется монтировать конструкцию, а также на таких как глинистые или слабые почвы, водянистые или торф. Не рекомендуется использовать в местности, где находится резкие перепады высот.

Где применяют

Фундамент на бетонных сваях станет идеальным решением для постройки дома, гаража, бани или дачи без существенных затрат.

Материалы

В первую очередь необходимо определить количество этажей будущей постройки и ее массу. Далее выполняется выбор материалов и расчет проекта, где можно использовать кирпич, бетон, железобетон, а также камень. Согласно типу выбранного материала выбирается размер сечения столбцов. Для бетонных свай размер сечения не менее 400 мм, для камня не менее 600 мм, для кирпича 380 мм, в том случае если кладка выше уровня грунта и не менее 250 мм в случае использования перевязочной технологии с забиркой.

Достоинства

Благодаря своей конструкции столбчатые конструкции отличаются рядом преимуществ, которые делают их идеальным решением для постройки жилых и нежилых объектов. Такой тип конструкции значительно дешевле, чем ленточные или блочные монолиты, расходует меньше строительных материалов и для их возведения уходит значительно меньше времени и затрат. Такой проект позволяет уменьшить площадь постройки и дает незначительную усадку. Такой тип основы для дома отлично противостоит пучениям морозных грунтов и разрушительному влиянию грунтовых вод.

Поэтапное строительство

Перед тем, как начать строительные работы, нужно определить глубину максимальную промерзания грунта и вид почвы. Все это нужно для того, чтобы при надобности можно было замерять уровень, на который могут подниматься грунтовые воды, после чего правильно выполнить гидроизоляцию. Монтаж столбчатого фундамента выполняется в следующей последовательности.

  1. Очищаем площадку, подготовительные работы.
  2. Согласно проекту выполняется разметка участка под конструкцию.
  3. Подготовка ям для столбцов.
  4. Выполняется монтаж опалубки для будущих опор.
  5. Монтаж арматуры.
  6. Выполняется заливка бетонных свай.
  7. Изготавливаем ростверка.
  8. Строительство стенок между столбцами или забирки.
  9. Выполняем гидроизоляцию по периметру всего фундамента.

Период и время заливки

Заливка бетона является заключительным этапом и должна выполнять слоями по 25-40 миллиметров. Каждый слой необходимо разработать вибратором, что позволит исключить образование воздушных прослоек, существенно ослабляющих монолит. Всю заливку правильней всего выполнить за один этап, залив бетонный слой, разбив вибратором и такими темпами до конца опоры.

Не рекомендуется заливать опоры с промежуточным интервалом в один день, так как могут образоваться швы на стыке слоев, что негативно скажется на крепости несущей конструкции сооружения.

Важно

Рассчитать фундамент для дома можно для всех типов построек: каркасных, блочных, монолитных, деревянных и кирпичных.

В том случае, когда планируется возвести дом на пучинистом грунте, то не рекомендуется откладывать строительство, которое уже начали. В том случае, если каркас начатый будет оставлен на зиму, то он деформируется.

Залитые бетонные опоры, должны выстоять в течение не менее 30 дней. За данный период не рекомендуется эти опоры подвергать нагрузке.

Лучше всего для изготовления бетонного раствора использовать цемент серии М400, крупнозернистый песок или мелкий гравий лучшего всего подойдут в качестве наполнителя.

Столбчатый фундамент: применение, расчет и монтаж

Столбчатый фундамент – фундамент в виде столбов расположенных под углами и несущими стенами здания.

 Предназначен столбчатый фундамент для строительства

  • легких домов типа дачных домиков;
  • домов не больших размеров;
  • сараев различного назначения;
  •  бань;
  • хозяйственных построек;
  • гаражей;
  • везде где ленточный фундамент делать не целесообразно;
  • Во всех постройках, в которых не предусмотрено использование подвального помещения.

 Столбчатый фундамент применяется там, где промерзание грунта зимой значительное.  В виду малой площади фундамента удается избежать его деформации. В условиях вечной мерзлоты здания строятся исключительно на сваях.

Столбчатый фундамент уместен там, где грунт слишком подвижный из-за близости водных потоков и на легких песчаных  почвах.

Расчет столбчатого фундамента

 Перед тем как приступить к работе производится расчет столбчатого фундамента.

В основу расчета берется  нагрузка будущего строения на фундамент. Нагрузка определяется проектом здания. 

Для того чтобы рассчитать количество столбов надо учесть следующие факторы:

  • Вес всей конструкции здания стены: внутренние стены и перегородки, пол, перекрытие потолка и сам потолок, стропила, материал кровли, а также нагрузки связанные с отоплением и водоснабжением.
  • Характеристика грунта. От нее зависит, какой фундамент подойдет под здание.

Рассчитав количество столбов, можно рассчитать, требуемый объем бетона. Этот расчет не сложен, и мы  его приведём здесь:

Формула расчета объема бетона на один столб, высотой 1,5 м.:

V = S x 1.5 – где S – площадь поперечного сечения столба при радиусе столба 15 см. 

S = 3, 14 x R2 = 3.14 x 0.075 = 0.2355(м2)

V = 0.2355 x 1.5 = 0.353(м3)

Теперь легко вычислить количество бетона на все столбы, умножив полученный объем на количество столбов.

Столбчатый фундамент можно сделать:

  • Из кирпичной кладки
  • Из бетонной заливки
  • Из готовых бетонных блоков
  • Из металлических труб
  • Из асбестобетонных труб
  • Из дерева
  • Комбинированные

Все виды материала имеют свои преимущества и применяют тот или иной только из расчета доступности в данной местности. Понятно, что деревянные столбы служат гораздо меньше других, но простота и скорость строительства фундамента на деревянных столбах имеют свои преимущества.

Комбинированные столбы для фундамента делают таким образом:

  • подземную часть заливают бетоном,
  • верхнюю часть выкладывают кирпичом.

Начало строительства столбчатого фундамента начинается с:

Это делаем при помощи двух параллельно натянутых шнуров. Расстояние между шнурами должно соответствовать диаметру столба.

Сначала определяем положение первого углового столба. От него устанавливаем положение всех четырех угловых столбов. Это будет периметр будущего фундамента.

Далее в соответствии с чертежом находим положение всех остальных столбов:

  • Под основные и несущие стены через 2 метра
  • Под перегородки
  • Под печи
  • Под террасу
  • Под крыльцо
  • Под гараж.

Устройство столбчатого фундамента

Все начинается с отверстия в земле, которое надо выкопать или просверлить специальным буром на глубину определенную проектом.

 Для того чтобы сделать столбчатый фундамент нам потребуется:

  • специальный бур или лопата
  • песок и гравий, желательно мелкий
  • рубероид или пленка
  • цемент
  • вода
  • емкость для приготовления смеси
  • металлическая арматура

Порядок работы

На дне делаем подушку из песка или мелкого гравия.

Чтобы края ямы не осыпались и лишний песок не смешивался с раствором, а вода  из раствора не уходила в стенки ямы, ее выстилаем рубероидом или пленкой.

Для усиления столбов фундамента в середину вставляем металлическую арматуру.

Готовую таким образом яму заливаем раствором бетона до края земли. Ждем полного застывания бетона.

Верхнюю наземнуюю часть выкладываем кирпичом или готовыми блоками, либо делаем опалубку и заливаем ее бетоном.

Столбчатый фундамент из труб

В строительстве столбчатого фундамента выгодно использовать  асбестовые трубы:

  •          трубы производятся различного диаметра;
  •          под них удобно высверлить ямы, заданного размера;
  •          фундамент получается идеально ровный;
  •          расходование бетона значительно экономнее.

 Подготовка участка под фундамент производится так же:

При помощи лопаты или бура делаем ямы на двадцать сантиметров ниже промерзания почвы. Глубину промерзания почвы в любой местности можно узнать из специальных справочников.

 

Достоинство столбчатого фундамента —  экономичность:

  • Экономия на материале
  • Экономия на затратах, связанных с наймом рабочих
  • Экономия на механизмах
  • Экономия на времени (столбы сохнут быстрее всего ленточного фундамента)

Для строительства дома – это не мало.  Столбчатый фундамент под домможно сделать своими руками, по крайней мере, большинство работ.

Или пригласить бригаду, которая:

  • Вычистит участок от кустарника или деревьев
  • Выровняет участок
  • Сделает разметку под фундамент
  • Выкопает или высверлит ямы под столбы фундамента
  • Сделает в каждой яме подушку
  • Уложит арматуру
  • Зальет бетоном

В это случае ваша задача – контроль за этими действиями. Мастера компании «Элит» из Нижнего Новгорода знают свое дело. 

При помощи столбчатого фундамента строить можно на участке любой ландшафтной сложности.  Если достался неровный участок то,  при помощи столбов он отлично выравнивается. Как видно на картинке вверху.

После того как столбы залиты и бетон застыл, строим наземную часть столбчатого фундамента нужной высоты, определяемой проектом строительства.

Для наземной части фундамента используем любой подходящий материал:

  • Кирпич
  • Бетонные блоки
  • Построить опалубку и залить ее бетоном

Деревянный столбчатый фундамент

Самый дешевый и доступный в лесистой части страны деревянный строительный материал.  При наличии топора и пилы можно быстро соорудить жилище. Предки наши так и делали.

Деревянные столбы нарезаем или пилим необходимой длины, вкапываем в землю и все – возводи стены.

Недостаток деревянного столбчатого фундамента в его недолговечности. Но если это дерево мореное (хвойная древесина, пролежавшая несколько лет в воде, приобретает определенные свойства), и обработанная антисептиками может прослужить долгое время.

Под деревянные столбы, так же как и в предыдущих случаях, делаем подушку из песка и гравия на дне ямы. Далее выполняем следующие действия:

Все деревянный столбчатый фундамент готов. Можно продолжать строительство.

Фирма «ЭЛИТ» направит к вам профессионалов по стоительству столбчатого фундамента. 

Звоните: 

г. Нижний Новгород 8(831)414-63-18 

г. Ворсма +7 960 161 95 55 

Мы работаем в городах: 

г. Павлово 

г. Богородск 

р.п. Сосновское

г. Выкса 

г. Горбатов

условия применения конструкции, необходимые данные для расчета


Строительство здания начинается с устройства фундамента. Важнейшим для застройщика вопросом является определение типа фундамента, правильный расчёт технических характеристик, позволяющий разрабатывать конструктивные решения. Современное строительство является сферой активного приложения достижений высоких технологий. Сегодня уже немыслимо выполнение проектных работ без использования компьютерной техники и специализированного программного обеспечения.

Пример расчёта фундамента в компьютерной программе

Программа для расчёта фундамента позволяет достаточно быстро и надёжно выполнить комплексную оценку характеристик различных вариантов основания для здания или сооружения, учесть свойства подстилающего несущего грунта, характер его работы в условиях предполагаемой эксплуатации и соотнести полученные характеристики с нагрузками от проектируемого здания.

Программа для проектирования фундамента выбирается в зависимости от потребностей и возможностей пользователя.

Профессиональные проектные организации или специалисты, разрабатывающие ответственные сооружения, конечно же, используют дорогостоящие программные комплексы с широкими возможностями, позволяющие рассчитывать, конструировать, проектировать самые различные фундаменты с учётом всех формальных требований и предоставлением итоговой документации.


Программа «Фундамент» — одна из лучших программ для расчёта фундамента

В качестве примера можно привести программы «Фундамент», «Base», «ПЛИТА».

Более простые программы для расчёта фундамента

Однако частному застройщику едва ли посильно как применение такого профессионального программного обеспечения, так и его приобретение. Но для предварительной оценки параметров возможного фундамента, существуют более простые и доступные программные средства, позволяющие сформировать несколько более усреднённую, но достоверную картину будущего основания здания и более уверенно сделать выбор в пользу того или иного варианта.

Следует учитывать тот факт, что совершенство программных средств не может компенсировать недостатка или низкой достоверности исходной информации о состоянии несущего слоя грунта под подошвой фундамента.


Проект фундамента в программе Плита

Достоверные расчёты могут быть выполнены только тогда, когда застройщик имеет на руках полноценные данные о геологии участка.

Программа для расчёта ленточного фундамента, например «Ленточный фундамент 1.0.1», поможет собрать данные о нагрузках на погонный метр основания и понять необходимую ширину фундаментной подушки. Программа для расчёта столбчатого фундамента позволит получить площадь опорной части отдельного элемента, воспринимающего нагрузки от определённой части здания.

Для расчёта свайного фундамента следует использовать соответствующее программное обеспечение, которое поможет определить количество, диаметр и глубину заложения свайного основания для конкретного здания и грунтовых условий. Можно упомянуть программу StatPile, позволяющую выполнять такие расчёты.

Тип почвы


Изучая почву, пробурите отверстие ниже глубины промерзания
Столбчатый фундамент и его расчет определаются по геологическим условиям. При выполнении частных строительных работ определение типа грунта в лабораторных условиях не производятся. Чаще всего это определяется подручными средствами.

Для этого необходимо подготовить отверстие, которое будет обустроено на глубину ниже уровня промерзания грунта. Для каждого региона данные показатели отличаются. Это значение можно узнать из справочных материалов. К примеру, если уровень промерзания грунта около 1 м, то отверстие обустраивается глубиной 1,3 м. Затем отбираем образцы почвы и скатываем её в небольшой шарик.


Глинистые почвы легко формируются в комок и пачкают руку

Далее, по данному образцу делаем выводы:

  1. Если шарик сформировать не получается, то на участке преобладает песчаный тип грунта. По фракции крупинок определяем сопротивление почвы: для мелкого – 2, для среднего – 3, для крупного – 4,5.
  2. Если шарик сформировался, а при малейшем надавливании рассыпается, то тип почвы – супесь. Его сопротивление равно 3.
  3. Если при надавливании шарик превращается в лепёшку, причём на краях не образуются трещины, то имеем глинистую почву. В этом случае степень сопротивления варьируется от 3 до 6.
  4. При раздавливании шарика в лепёшку на краях образуются трещинки, то тип почвы – суглинок. Показатели сопротивления 2 – 4.

Следует помнить, что значение сопротивления грунта зависит от её уровня влажности и пористости. Правильно определиться с данным значением помогут данные, представленные в таблице:

Обращаем внимание на то, что данные значения подходят только для заглублённого фундамента.

Если же планируется обустройство мелкозаглублённого основания, то сопротивление следует рассчитывать по такой формуле: R=0,005хR0(100+h/3), где R0-табличная величина, h – планируемая глубина закладки опор в сантиметрах.

Программа для расчёта основания фундамента

«Расчёт оснований фундаментов» (версия 7.6.0) тоже достаточно простая, но программа вполне пригодна для бытового использования.

Понятный русскоязычный интерфейс имеет минимум настроек. С помощью этой программы можно проверить собственный расчёт или полностью подобрать подходящий фундамент.

В зависимости от потребностей окно расчёта попросит внести следующую информацию:

  1. Какой фундамент предпочтительнее: неглубокого заложения или свайный.
  2. Тип фундамента: столбчатый или ленточный, на забивных или буронабивных сваях.

  3. Расчёт основания по предельному состоянию: по несущей способности и деформации. Есть возможность выбрать сразу два параметра.
  4. Расчёт армирования фундамента.

Для предоставления необходимых данных программа предложит ввести имеющуюся информацию, а именно: указать грунтовые условия и предполагаемые или планируемые размеры основания дома. В случае обустройства свайного фундамента, программа просчитает тип и размер ростверка, а также объёмы армирования.

На выходе пользователь получает не только фундамент с рекомендованными характеристиками, но и полную рабочую документацию, подтверждающую расчёты. Она будет содержать ссылки на действующие нормативные документы, СНиПы и ГОСТы.

Рассчитываем число опор

Число опор напрямую зависит от того, какая будет площадь её основания. Приведём пример, как рассчитать количество столбов в случае обустройства бурозабивных свай с диаметральным сечением 300 мм, с последующим обустройством башмака габаритами в 50 см. Используем формулу вычисления площади круга S=3,14*r2. Подставив все значения, получим площадь равную 1960 см2. Подробнее о расчете столбов основания смотрите в этом видео:

Предполагаемую нагрузку берём равную 100 т (F), сопротивление почвы – 4 (R). Воспользовавшись формулой R=F/(S*n) и поставив все известные значения, получим уравнение, решив которое, получим значение n (количество свай). В данном примере, получаем 13 опор.


К нагрузке дома прибавляйте вес самой опоры

Не забываем, что сами опоры также имеют определённый вес, поэтому их также учитываем в общей нагрузке. Для этого производим дополнительные вычисления. Например, если длина столба равна 2 м, то объём опоры вычисляем умножением площади основания на длину столба. В итоге получаем значение – 0,14 м3. Умножаем данное число на объёмный вес железобетона 2400 кг/м3 и определяем вес одной опоры, приблизительно 340 кг. А вес 13 таких опор бет равным около 4,5 т.

Прибавив вес опор в общую нагрузку и произведя повторные, более точные вычисления, получаем, что необходимо закладывать 14 опор.

В принципе, представленные вычисления не так уж и сложны, и выполнить их самостоятельно вполне реально. Для облегчения выполнения расчета свайного фундамента можно воспользоваться онлайн калькулятором. В данном случае просто вводятся исходные данные, а затем используем полученные результаты.

Программа для расчёта ленточных и столбчатых фундаментов

Еще одна любительская, но действенная разработка – это программа расчёта ленточных и столбчатых фундаментов. Минимум бесполезных слов и максимум информативности.

В основе лежит информация СНиПов, которые отвечают за проектирование фундаментов зданий. Тем, кто хорошо разбирается в технической литературе и дружит с вычислениями, можно обойтись и без этой программы. Фундамент можно рассчитать вручную или в Excel.

Однако здесь всё достаточно наглядно. Можно подобрать один из двух типов фундаментов – ленточный или столбчатый. Для ленточного предусмотрено две разновидности – монолитный или сборный. Программа укажет минимальную глубину заложения фундамента, а также просчитает величину осадки и просадки основания.


Пример расчёта столбчатого фундамента

Отдельную информацию о фундаменте можно получить, указав данные о грунтах.

Программа в своё время была очень популярна и востребована, ею пользовались не только индивидуальные строители, но и целые проектные институты.

Именно поэтому простыми расчётами дело не ограничивается.

Желающие могут экспортировать в файл данные для построения модели ленточного фундамента дома с помощью Автокада.

Нюансы столбчатого основания


Столбы подойдут для легкой постройки
Первоначально разберёмся, какие существуют отличия столбчатого основания от ленточного:

  • чаще всего использовать для зданий, которые возводятся из облегчённого строительного материала и не имеют больших габаритов. Примером может служить дом из бруса без обустройства подвала;
  • состоит из нескольких опор, размещённых в тех местах, в которых предполагается наибольшая нагрузка.


Устройство сборного основания
Различают столбчатый фундамент двух видов:

  1. Монолит. Он обустраивается в виде столбов с обеспечением армирующих элементов залитых бетоном.
  2. Сборный. Закладывается из отдельных столбов, которые впоследствии соединяются ростверком. Материалом для его установки являются металлические элементы, которые скрепляются между собой посредством сварки. Такой фундамент имеет слабые места, особенно в точках соединения.

По уровню заглубления столбчатые основания можно подразделить на заглублённые и мелкозаглублённые. Заглублённый обустраивается ниже уровня промерзания грунта, а мелкозаглублённый на глубину не более 7 см.

Для каждого из видов необходимо производить свои расчёты, учитывая факторы различного направления.

Программа для расчёта свайного фундамента

Если предыдущие программы больше предназначались для расчёта и проектирования ленточных фундаментов, то это ПО подходит исключительно для подбора свайного основания дома. «OporaTv2» полностью русскоязычная программа, которая не требует от пользователя специального образования или особых знаний в области компьютерных технологий и проектирования.


Основа программы – методика расчёта свайного фундамента по технологии ТИСЭ. Те, кто не доверяет утилитам, могут просчитать все нагрузки на фундамент вручную. Однако времени на это уйдёт больше, а результаты совпадут, так как алгоритм программы использует те же формулы и данные.

Учет сейсмических воздействий при расчете фундаментов

Параметры, принимаемые в расчет для учета сейсмических воздействий (рис. 23):

  • балльность района строительства;
  • категория грунта по сейсмическим свойствам;
  • вероятность превышения сейсмической интенсивности;
  • класс ответственности здания по СНиП 2.01.07−85.

Введение параметров сейсмической опасности объекта обуславливает введение особых сочетаний усилий на обрезе фундамента.

Дополнительная информация о калькуляторе

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного (свайного и столбчатого) ростверкового фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, диаметра арматуры, ее количества и объема расходуемого бетона. Для определения подходящего типа конструкции фундамента обязательно проконсультируйтесь со специалистами.

Обратите внимание!
В расчётах используются нормативы, приведенные в ГОСТ Р 52086-2003, СНиП 3.03.01-87 и СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Данный тип фундамента основывается на сваях или столбах, поэтому его также часто называют столбчатым либо свайным. Глубина установки и несущая способность отличает сваи от столбов.

Вершины столбов или свай связывают между собой сплошной железобетонной лентой, так называемым ростверком. Между ростверком и поверхностью земли остаётся воздушная прослойка некоторой высоты.

Основная причина для выбора ростверкового фундамента – глубокое промерзание или слабость грунта. Этот тип фундамента востребован в местах, где из-за погодных условий другие виды фундамента создавать проблематично. Забивка свай не зависит от климата, что является несомненным преимуществом ростверковой технологии. Другой её плюс – высокая скорость возведения сооружений, поскольку сваи можно подготовить заранее, а их вбивание – ускорить, пробурив в земле отверстия.

На тип ростверкового фундамента влияет материал и форма свай, характер действия на грунт, способы установки и виды непосредственно ростверка. Трудно давать типовые рекомендации, не зная самого сооружения и специфики местности, где оно строится. Перед началом проектирования следует учесть климат местности, свойства грунта, расчётные нагрузки. Безусловно, лучше всего обратиться к специалистам и последовать их рекомендациям, так как есть риск «доэкономиться» до деформации или разрушения будущего строения. Чтобы этого избежать, советуем внимательно ознакомиться с данным калькулятором. Он поможет вам рассчитать расходы при возведении стандартных конструкций и обдумать составляющие будущего фундамента.

Вы можете или предложить идею по улучшению данного калькулятора. Будем рады вашим комментариям!

6. Расчет монолитного столбчатого фундамента под колонну.

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

Исходные данные:

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

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

  • условное расчетное сопротивление грунта R0=0,25 МПа

Определение размеров подошвы фундамента

Площадь подошвы фундамента:

Nn=795,26/1,15=691,53 кНм

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

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

Н=1м – предварительно назначенная высота фундамента.

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

Определение высоты фундамента

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

Высота фундамента из условия анкеровки колонны:

Нф=hk+250=700+250=950 мм=0,95м

Высота фундамента из условия анкеровки арматуры колонны 20 А400 :

Нф=lan+250=300+250=550мм

, .

При определении расчетного сопротивления сцепления арматуры с бетоном Rbond принимаются следующие значения коэффициентов: 1=2,5 (для класса арматуры А400) и 2=1 (для 20). Подставляя в формулу базовой длины анкеровки l0,anзначения коэффициентов 1, 2, а также выражая площадь поперечного сечения арматуры и периметр арматуры через диаметр (), преобразуем формулу:

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

.

Вычисленную длину анкеровки арматуры необходимо сравнить с минимально допустимой: 0,3l0,an=0,3947=285 мм, 15d=15х20=300 мм и 200 мм.

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

Проверка прочности основания под подошвой фундамента.

Нормативное значение нагрузок на уровне подошвы фундамента:

Мn=,

Gn=abНфmn=2,41,80,95200,95=77,98 кН,

Nn= 691,53+77,98=769,51 кН.

Максимальное значение давления под подошвой фундамента:

pmax=>1,2R0=

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

Максимальное значение давления под подошвой фундамента:

pmax= — условие выполняется.

Минимальное значение давления под подошвой фундамента:

Pmin=- условие выполняется.

Определение площади рабочей арматуры.

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

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

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

М=.

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

.

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

Краевые ординат эпюры давления грунта (расчетные нагрузки):

М=,

G=abНфmnf=2,41,80,95200,951,1=85,78 кН,

Nn= 795,26+85,78=881,0 кН.

Максимальное значение давления под подошвой фундамента:

pmax=.

Минимальное значение давления под подошвой фундамента:

Pmin=.

Результаты расчета сведены в таблицу 6.1.

Таблица 6.1

сечения

Момент, кНм

h0, м

Площадь рабочей

арматуры, см2

1-1

М=

0,125307,0(2,4-1,8)1,8=41,44

0,30

2-2

М=

0,125294,7(2,4-1,3)1,8=72,94

0,60

3-3

М=

0,125275,7(2,4-0,7)1,8=105,45

0,90

4-4

М=

0,125203,9(1,8-0,4)2,4=85,64

0,89*

*-для верхних стержней сетки

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

Рис. 6.1. К расчету монолитного столбчатого фундамента под колонну

Подробный пример расчета столбчатого фундамента

Зачем производить расчет фундамента?

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

Возвести столбчатый фундамент возможно не применяя грузоподъемную технику и спецтранспорт.

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

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

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

Схема столбчатого фундамента.

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

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

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

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

Схема перекрытия цоколя.

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

  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.

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. 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.

Расчет столбов под фундамент

Во многих случаях столбчатые фундаменты используются для возведения конструкций. Особенно, если строительная площадка находится на проблемных почвах, а сама постройка не очень тяжелая.

Фундамент такого типа обойдется дешевле, чем укладка ленточного фундамента. А если со всей серьезностью подойти к обустройству фундамента и правильно рассчитать столбчатый фундамент, то у нас получится достаточно прочная конструкция для дома.Об этом и пойдет речь в данной статье. Попробуем разобраться, где читать и какие значения нужно рассчитывать.

Нюансы столбчатого основания


Столбы подходят для легкого строительства

Для начала разберемся, в чем отличия столбчатого основания от ленточного:

  • чаще всего используются для зданий, возводимых из легкого строительного материала и не имеют больших габаритов. Примером может служить дом из бруса без устройства подвала;
  • состоит из нескольких опор, размещенных в тех местах, где ожидается наибольшая нагрузка.

Сборное фундаментное устройство

Существует два типа столбчатого фундамента:

  1. Монолит. Он выполнен в виде столбов с обеспечением армирующих элементов, залитых бетоном.
  2. Сделано. Его кладут из отдельных столбов, которые впоследствии соединяются ростверком. Материалом для его установки служат металлические элементы, которые скрепляются между собой сваркой. У такого фундамента есть слабые места, особенно в местах соединения.

По степени заглубления столбчатые основания подразделяются на заглубленные и неглубокие. Заглубленный располагается ниже уровня промерзания почвы, а неглубокий — на глубину не более 7 см.

Для каждого из типов необходимо производить свои расчеты с учетом факторов разных направлений.

Исходные данные

Перед началом расчетов необходимо подготовить некоторые данные, которые используются при выполнении процесса:

  • уровень прохождения грунтовых вод.Необходимо обратить внимание на то, как этот показатель меняется от года к году;
  • насколько сильно промерзает почва в зимнее время года;
  • тип грунта;
  • расчетная нагрузка от массы дома и всего, что его наполнит;
  • непосредственно вес самой базы;
  • сезонные нагрузки, ветер и снег.

Расчет нагрузки

Важным фактором обеспечения прочности основания является правильный расчет нагрузки на столбчатый фундамент.Начать стоит с определения типа материала для возведения будущей конструкции. Таким образом можно определить вес конструкции.


Размеры ростверка определяются после расчета нагрузки

После определения общей нагрузки задаются размеры ростверка, функция которых заключается в равномерном распределении веса на все столбы.

Это также поможет распределить изменения в почве, которые происходят, когда почва замерзает.

Объем обвязки и ее вес должны распределяться при условии, что средний удельный вес железобетона составляет 2400 кг / м 3.

После того, как это значение определено, остается определиться с типом грунта и необходимым количеством столбов.

Тип грунта


При исследовании грунта просверливают скважину ниже глубины промерзания

Столбчатый фундамент и его расчет определяются геологическими условиями. При выполнении частных строительных работ определение типа грунта в лабораторных условиях не производится.Чаще всего это определяется подручными средствами.

Для этого необходимо подготовить яму, которую оборудуют на глубину ниже уровня промерзания почвы. Эти показатели различаются для каждого региона. Это значение можно найти в справочных материалах. Например, если уровень промерзания грунта около 1 м, то яму оборудуют глубиной 1,3 м. Затем берем образцы почвы и скатываем их в небольшой шар.


Глинистые почвы легко слипаются и пачкают руку.
  1. Если шар не формируется, то на участке преобладает песчаный тип почвы.По доле зерен определяем сопротивление грунта: для мелких — 2, для средних — 3, для крупных — 4,5.
  2. Если шар образовался и рассыпается при малейшем давлении, то тип грунта — супесчаный. Его сопротивление 3.
  3. Если при нажатии шар превращается в лепешку, а по краям не образуются трещины, то перед нами глинистый грунт. При этом степень сопротивления колеблется от 3 до 6.
  4. При раздавливании шара в лепешку по краям образуются трещины, значит, тип грунта — суглинок.Индикаторы сопротивления 2 — 4.

Следует помнить, что величина сопротивления грунта зависит от его влажности и пористости. Правильно определить это значение помогут данные, представленные в таблице:

Обратите внимание, что эти значения подходят только для.

Если планируется обустройство неглубокого фундамента, то сопротивление следует рассчитывать по следующей формуле: R = 0,005xR0 (100 + h / 3), где R0 — табличное значение, h — планируемая глубина укладки. опоры в сантиметрах.

Рассчитываем количество опор

Количество опор напрямую зависит от того, какая площадь его основания будет. Приведем пример, как рассчитать количество столбов в случае устройства буронабивных свай диаметральным сечением 300 мм с последующим устройством башмака размером 50 см. Воспользуемся формулой для расчета площади круга S = 3,14 * r 2. Подставив все значения, мы получим площадь, равную 1960 см 2. Подробнее о расчете опорных столбов смотрите в этом видео:

Принимаем принятую нагрузку равной 100 т (F), сопротивление грунта — 4 (R).Используя формулу R = F / (S * n) и подставив все известные значения, мы получаем уравнение, решая которое, получаем значение n (количество стопок). В этом примере мы получаем 13 опор.


Прибавьте вес самой опоры к нагрузке дома

Не забывайте, что сами опоры тоже имеют определенный вес, поэтому мы также учитываем их в общей нагрузке. Для этого произведем дополнительные расчеты. Например, если длина столба составляет 2 м, то объем опоры рассчитывается путем умножения площади основания на длину столба.В итоге получаем значение — 0,14 м 3. Умножаем это число на объемный вес железобетона 2400 кг / м 3 и определяем вес одной опоры, примерно 340 кг. А вес 13 таких опор по расчетам составляет около 4,5 тонны.

Добавляя вес опор к общей нагрузке и повторяя более точные вычисления, мы обнаруживаем, что необходимо уложить 14 опор.

В принципе, представленные расчеты не так уж и сложны, и их вполне можно выполнить самостоятельно.Чтобы облегчить расчет свайного фундамента, можно воспользоваться онлайн-калькулятором. В этом случае вы просто вводите исходные данные, а затем используете полученные результаты.

РАСЧЕТ МОНОЛИТНОЙ КОЛОННЫ ФУНДАМЕНТА ПОД ЖЕЛЕЗОБЕТОННУЮ КОЛОНУ МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ ВО ЛЬВОВЕ

Авторы

  • СРЕДНИЙ. ЩЕМЕЛИЕВ Кафедра гражданского строительства и управления проектами, Запорожский политехнический национальный университет, Украина
  • О.М. НАЗАРЕНКО Кафедра гражданского строительства и управления проектами, Запорожский политехнический национальный университет, Украина

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.PMHTM.2413.010721.73.784

Аннотация

Описание проблемы . В современном строительстве жилых и коммерческих зданий, мостов и других сооружений колонны часто являются основными несущими элементами.Разные по способу изготовления и характеристикам, эти строительные элементы служат основой каркаса, на котором размещаются все остальные строительные конструкции. Однако, чтобы иметь прочную, долговечную и главное правильную конструкцию всей конструкции, колонны следует устанавливать с минимальными отклонениями от проектных значений. Вот почему при разработке и реализации проекта большое внимание уделяется основам. Цель статьи — разработать расчет монолитного колонного фундамента для железобетонной колонны многоэтажного дома во Львове на основе теоретических исследований.Проект основан на теоретических исследованиях и основан на проектировании монолитного столбчатого фундамента многоэтажного дома во Львове с учетом габаритов фундамента, характеристик грунта, собственного веса фундамента и продольного коэффициент армирования. Анализ публикаций. Изучение не только зарубежных, но и отечественных современных теоретических разработок и практического опыта позволит достичь поставленной цели.Среди европейских стран есть примеры, которые во многом соответствуют современным требованиям. Результаты исследования . Наиболее распространенными почвами во Львове являются черноземные, элювиальные и торфяно-болотные почвы. Климат во Львове умеренно-континентальный с мягкой зимой и теплым летом. По этим данным рассчитываются размеры монолитного столбчатого фундамента многоэтажного дома и определяется его армирование. Прочность монолитного столбчатого фундамента железобетонной колонны многоэтажного дома проверена на прочность на продавливание.По результатам расчетов определено, что фундамент под колонну достаточно прочен. Выводы . В данной статье исследованы особенности почв и климатические условия района строительства в городе Львове. Были рассчитаны размеры нижней стороны фундамента, все размеры фундамента и давление на грунт под нижней стороной от расчетной нагрузки. Была выбрана область усиления фундамента и проверена прочность фундамента на проталкивание.

Биографии авторов

СРЕДНИЙ. ЩЕМЕЛЕВ, кафедра строительства и управления проектами, Запорожский политехнический национальный университет

О. М. НАЗАРЕНКО, кафедра строительства и управления проектами, Запорожский политехнический национальный университет

канд.Sc. (Тех.), Доц. Проф.

Проблема

Раздел

Техническая наука

Лицензия

Авторы, опубликованные в этом журнале, соглашаются соблюдать условия:

Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и уступают право журналу первой публикации этой работы на условиях лицензии в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License , что позволяет другим свободно распространять его с обязательной ссылкой на автора оригинальной работы и первой публикации работы в этом журнале.

Размер опоры колонны 1, 2, 3, 4 и 5 этажного дома

Размер опор колонн для 1, 2, 3, 4 и 5 этажей , привет, ребята, в этой статье вы знаете размер опор колонн для 1-этажного (G + 0) здания | размер фундамента колонны для 2-х этажного (G + 1) дома | размер опоры колонны для 3-х этажного (G + 2) дома | размер опоры колонны для 4-х этажного (G + 3) дома | Размер опоры колонны для 5-ти этажного (G + 4) дома.

Размер основания зависит от различных факторов несущей способности грунта, количества колонн, общей статической и временной нагрузки и других нагрузочных и конструктивных аспектов строительства.Не зная несущей способности грунта и нагрузки на него, мы можем только прогнозировать размер основания.

◆ Вы можете подписаться на меня на Facebook и подписаться на наш канал Youtube

Вам также следует посетить: —

1) что такое бетон, его виды и свойства

2) Расчет количества бетона для лестницы и его формула

Глубина фундамента зависит от состояния грунта, типа грунта, твердого старта под уровнем земли и безопасной несущей способности грунта, типа конструкции, например стены, временной и статической нагрузки.Когда вся приходящая нагрузка на опору будет составлять 300 кН / этаж, а безопасная несущая способность (SBC) составляет 250 кН / м2, обычно применим размер опоры от 1,5 м × 1,5 м до 2 м × 2 м.

Глубина основания от 3 футов до 9 футов ниже уровня земли, в зависимости от типа почвы и расчета нагрузки. Размер основания для глубины жилого дома должен быть не менее 3 футов при сильной несущей способности почвы, такой как гравий и песок.

Ширина и глубина фундамента рассчитываются на основе безопасной несущей способности грунта, типа грунта и всей действующей и статической нагрузки, приходящей на него, без знания несущей способности грунта и нагрузки, приходящей на него, мы можем только прогнозировать размер опора.Фактический размер рассчитывается инженером-строителем путем измерения безопасной несущей способности грунта и всей нагрузки на него. В этой статье мы используем различные правила для размеров опор колонн от 1 до 5 этажей.

Опоры — важная часть конструкции фундамента. Обычно они сделаны из бетона с арматурой, залитой в вырытую траншею. Назначение опор — поддерживать фундамент и предотвращать оседание, а также безопасно переносить всю приходящую нагрузку на грунт.

В геотехнике несущая способность — это способность грунта выдерживать нагрузки, приложенные к основанию. Несущая способность грунта — это максимальное среднее контактное давление между фундаментом и грунтом, которое не должно вызывать разрушения грунта при сдвиге.

Для устойчивости бетонной конструкции вашего здания вы хотели бы иметь грунт с хорошей несущей способностью. Гравий и песок — это почвы с более высокой несущей способностью, в то время как илы и глины обычно имеют более низкую несущую способность.

Размер опоры колонны 1, 2, 3, 4 и 5 этажей

Размер основания зависит от различных факторов несущей способности грунта, количества колонн, общей статической и временной нагрузки и других нагрузочных и конструктивных аспектов строительства. Не зная несущей способности почвы и нагрузки, приходящейся на нее, мы можем только прогнозировать размер опоры на основе большого пальца.

Размер опоры колонны для 1-этажного (G + 0) здания: — для 1-этажного (G + 0) дома или в простом здании первого этажа, общее правило большого пальца, при использовании стандартных стен толщиной 9 ″, мы рекомендуем размер опоры колонн должно быть 3.5 футов × 3,5 дюйма × 3,5 дюйма (1 м x 1 м × 1 м) для неглубокого фундамента с изолированным фундаментом из гравийно-песчаного грунта с более высокой несущей способностью, при этом размеры ширины составляют 3,5 дюйма × 3,5 дюйма, а глубина основания должна быть не менее 3,5 футов при условии наличия Сетчатый стержень из [электронной почты] ″ C / C из стали Fe500 с маркой бетона m20 и минимальным размером колонны 9 ″ × 9 ″.

Размер опоры колонны для 2-этажного (G + 1) здания: — для 2-этажного (G + 1) дома или в простом 2-этажном здании, общее правило большого пальца, при использовании стандартных стен толщиной 9 ″, мы рекомендуем размер опоры колонн должно быть 4 ‘× 4’ × 4 ‘(1.2 м x 1,2 м x 1,2 м) для неглубокого фундамента с изолированным фундаментом из гравийно-песчаного грунта с более высокой несущей способностью, при котором размеры по ширине составляют 4 ‘× 4’, а глубина опоры должна быть не менее 4 ‘с сетчатым стержнем [электронная почта защищена] ″ C / C из стали Fe500 с маркой бетона m20 и минимальным размером колонны 9 ″ × 12 ″.

Размер опоры колонн для 3-х этажного (G + 2) здания : — для 3-х этажного (G + 2) дома или в простом 3-х этажном здании, общее правило большого пальца, при использовании стандартных стен толщиной 9 ″ мы рекомендуем размер опоры колонн должно быть 5 футов × 5 футов × 5 футов (1.5 м x 1,5 м x 1,5 м) для неглубокого фундамента с изолированным фундаментом из гравийно-песчаного грунта с более высокой несущей способностью, при котором размеры по ширине составляют 5 футов × 5 футов, а глубина основания должна быть не менее 5 футов, снабженная сетчатым стержнем [электронная почта защищена] ″ C / C из стали Fe500 с маркой бетона m20 и минимальным размером колонны 12 ″ × 12 ″.

Размер опоры колонн для 4-этажного (G + 3) здания : — для 4-этажного (G + 3) дома или в простом 4-этажном здании, общее правило большого пальца, при использовании стандартных стен толщиной 9 ″, мы рекомендуем размер опоры колонн должно быть 6 футов × 6 футов × 6 футов (1.8 м x 1,8 м x 1,8 м) для неглубокого фундамента с изолированной опорой в гравийно-песчаном грунте с более высокой несущей способностью, ширина которого составляет 6 футов на 6 футов, а глубина опоры должна быть не менее 6 футов с сетчатым стержнем [электронная почта защищена] ″ C / C из стали Fe500 с маркой бетона m20 и минимальным размером колонны 12 ″ × 16 ″.

Размер опоры колонны для 1, 2, 3, 4 и 5-ти этажного дома

Размер опорной стойки для 5-ти этажного (G + 4) дома: — для 5-ти этажного (G + 4) дома или в простом 5-ти этажном доме, общий большой палец По правилу, при использовании стандартных стен толщиной 9 дюймов мы рекомендуем размер фундамента колонны должен составлять 7 футов × 7 футов × 7 футов (2 м x 2 м × 2 м) для неглубокого фундамента с изолированным фундаментом из гравийно-песчаного грунта с более высокой несущей способностью, при этом размеры ширины составляет 7 футов × 7 футов, а глубина опоры должна быть минимум 7 футов при наличии сетчатого стержня [защищена электронной почтой] ″ C / C из стали Fe500 с классом бетона m20 и минимальным размером колонны 12 ″ × 18 ″.

Расчетный расчет композитного фундамента, армированного каменными колоннами

Осевое сжатие создавалось в каменной колонне под действием вертикальных нагрузок на ее вершину и часто сопровождалось радиальным расширением относительно окружающей почвы около верхней части колонны. Учитывая эту деформационную характеристику каменной колонны, было представлено аналитическое решение для расчета осадки композитного фундамента, армированного каменными колоннами.Распределение нагрузки между колонной и грунтом и распределение межфазных сдвиговых напряжений колонны и грунта также были включены в решение. С помощью настоящего решения вертикальное оседание и поперечное выпуклость колонны при любых приложенных нагрузках можно оценить на любой глубине. Достоверность решения была проверена путем сравнения с данными измерений и другими существующими аналитическими решениями. Обсуждались влияния отношения концентрации напряжений, угла внутреннего трения и сцепления окружающего грунта, а также модуля упругости колонны на деформации каменной колонны.Нагрузка, действующая на верхнюю часть колонны, оказала большое влияние на ее деформации. Таким образом, точное определение распределения нагрузки между колоннами и окружающим грунтом было жизненно важным для анализа осадки композитных фундаментов, усиленных каменными колоннами во время проектирования. Увеличение угла внутреннего трения грунта, сцепления грунта и модуля упругости колонны оказали влияние на уменьшение оседания колонны и вздутия.

  • URL записи:
  • Наличие:
  • Дополнительные примечания:
    • Copyright © 2013 Американское общество инженеров-строителей
  • Авторов:
    • Чжан, Линь
    • Чжао, Минхуа
    • Ши, Цайцзюнь
    • Чжао, Хэн
  • Дата публикации: 2013-6

Язык

Информация для СМИ

Предмет / указатель терминов

Информация для подачи

  • Регистрационный номер: 01481999
  • Тип записи: Публикация
  • Файлы: TRIS, ASCE
  • Дата создания: 16 мая 2013 13:55

Проблемы с производительностью столбчатых хранилищ данных

Недавно мы разговаривали с разработчиком бизнес-аналитики.Разработчик жаловался на низкую производительность текущего хранилища данных его компании по сравнению с его предыдущей системой. Это было очень удивительно, потому что в их предыдущей системе использовался один терабайтный экземпляр MySQL, и они перешли в хранилище данных Amazon Redshift емкостью сто терабайт. Мы запросили более подробную информацию о процессе разработки и определили несколько потенциальных улучшений.

Запрос нескольких столбцов

Столбчатые хранилища данных отличаются быстрым предоставлением результатов поиска благодаря способу хранения данных.Однако эта оптимизация хранилища может быть потеряна, если вы введете «SELECT * FROM foo;» введите запрос в таблице с большим количеством столбцов. Механизм базы данных должен запрашивать данные из каждого столбца индивидуально, а затем «склеивать» столбцы вместе, чтобы создать строку. Влияние на производительность становится заметным, когда вы превышаете сотню столбцов. Количество вытянутых строк усиливает эффект.

Разбейте данные, которые вы хотите извлечь, и сделайте их как можно более краткими с помощью столбцов, которые вы используете для обработки.Вы можете легко запустить вычисления для миллиардов строк за секунды, если выберете только несколько столбцов и измерений.

Запросы без ключей сортировки

Ключи сортировки похожи на индексы, но для столбцовых баз данных. Допустим, у вас есть таблица с двумя столбцами. Один столбец содержит название каждой книги, а другой столбец — автора каждой книги. Если вы отсортируете таблицу по названию, вы сможете искать книги по названию с производительностью менее секунды. Но если вместо этого вы выдадите «ВЫБРАТЬ СЧЕТЧИК (*) ИЗ книг, ГДЕ автору НРАВИТСЯ« Боб% »;» введите запрос, вы запустили полное сканирование таблицы, потому что база данных не знает о какой-либо сортировке в столбце, содержащем авторов.Это означает, что база данных должна сканировать каждое значение в таблице, чтобы найти все строки, соответствующие вашему запросу.

Для столбцовых баз данных, которые позволяют иметь только один ключ сортировки, один подход состоит в том, чтобы сортировать информацию на основе наиболее часто запрашиваемого столбца. Например, сортировка данных по столбцу значений дат позволит сократить объем запрашиваемых данных до определенного временного диапазона.

Вложенные подзапросы и вычисляемые столбцы

Вложенные подзапросы и вычисляемые столбцы могут серьезно повлиять на производительность вашего запроса.Практика использования вложенных подзапросов не является плохой по своей сути, и вычисляемые столбцы широко используются в SQL и отчетах. Однако вложенные подзапросы и вычисляемые столбцы влияют на способ использования памяти. Управление памятью для программного обеспечения хранилища данных, работающего на одной машине, значительно отличается от управления памятью для технологии столбчатого хранилища данных с массово-параллельной обработкой (MPP). Если не учитывать различия, время запроса может увеличиться с нескольких минут до часов.

Продолжая приведенный выше пример таблицы книг, вы отсортировали все свои книги по названию и хотите подсчитать количество всех книг, в названиях которых содержится одно и то же второе слово. Например, «Дивный новый мир» становится матчем с «Новой надеждой». Теперь ваша база данных должна определить второе слово в каждом из миллиардов хранящихся в ней заголовков. Этот расчет должен выполняться для каждого заголовка независимо от индекса базы данных. Кроме того, результат каждого расчета должен где-то храниться, в идеале в памяти.Большинство систем MPP имеют большой объем памяти в кластере, но относительно небольшой объем памяти на каждом отдельном узле. Сохранение набора данных рассчитанных результатов превысит объем памяти отдельного узла, и ему придется «перетекать на диск», что означает запись в физическое хранилище.

Вы можете избежать использования диска при обработке, создав промежуточные или временные таблицы, которые заранее выполняют необходимые вычисления в отдельных процессах. Выполнение этого вместо выполнения вычислений по запросу в большом вложенном подзапросе потребует большего планирования и работы, чтобы разбить ваш запрос на части, но повышение производительности подтвердит усилия.

Нам нравится решать подобные проблемы, и мы любим помогать другим компаниям, с которыми они сталкиваются.

Расчет расчета спреда фонда (EC7 Часть 2)

В этом посте мы поговорим о подходе, описанном в Приложении E к EN 1997-2: 2006 (Еврокод 7, часть 2), для определения осадки насыпного фундамента. Это основано на полуэмпирическом методе и результате теста MPM (Menard Pressuremeter Test).

Формула для оценки осадки раздвинутого фундамента приведена ниже;

где;
B o — контрольная ширина 0.6 м;
B — ширина фундамента;
λ d , λ c — коэффициенты формы, указанные в таблице E.2;
α — реологический коэффициент, указанный в таблице E.3;
E c — взвешенное значение E M непосредственно под фундаментом;
E d — среднее гармоническое значение E M во всех слоях до 8 × B ниже фундамента;
σ v0 — полное (начальное) вертикальное напряжение на уровне основания фундамента;
q — расчетное нормальное давление на фундамент.

Таблицы E.2 и E.3 EC7-2 приведены ниже;

Решенный пример
Квадратный фундамент размером 2 x 2 м несет квазипостоянную комбинированную нагрузку SLS в 1040 кН. Значения модулей прессиометра Menard указаны на рисунке ниже. Рассчитайте осадку фундамента, если удельный вес первого слоя грунта составляет 18,5 кН / м 3 .

Раствор

σ v0 = 18 кН / м 3 × 1,2 м = 21,6 кН / м 2

q = 1040 кН / (2 м × 2 м) = 260 кН / м 2

В = 2.0м (ширина фундамента)

λ d = 1,12 (квадратный фундамент)

λ c = 1,1 (квадратный фундамент)

α = 0,67 (нормально уплотненная глина)

E c = 16,8 МПа

E d = 3 / [(1 / 16.8) + (1/27) + (1/33)] = 23,447 МПа

Подставляя эти значения в расчетное уравнение;

Таким образом, осадка фундамента составляет 5,358 мм.

Что вы думаете об этом подходе?

Спасибо, что посетили Structville сегодня.

Расчет крупнопролетных клееных конструкций как система грунт-фундамент-надземные конструкции Денис Михайловский, Тетяна Склярова :: ССРН

ScienceRise, 4, 17-23, 2021 doi: https://doi.org/10.21303/2313-8416.2021.002033

7 стр. Размещено: 6 октября 2021 года

Дата написания: 31 августа 2021 г.

Абстрактные

Объект исследования.Длиннопролетные арки из клееного бруса широко используются в качестве покрытий общественных и спортивных зданий. Исследования проводились на двухшарнирных сегментарных арках с пролетами 60 м и более.

Описание проблемы. Изучение особенностей работы арок как системы «грунтовое основание — фундамент — надземное сооружение» связано со значительным влиянием неравномерных деформаций опор на напряженно-деформированное состояние надземного сооружения. Изменение напряженно-деформированного состояния в самой конструкции, связанное с неравномерными деформациями фундаментов, может привести к значительному снижению вплоть до полного исчерпания несущей способности

Основные научные результаты.В статье дан анализ изменения напряженно-деформированного состояния клееных арок при расчете системы «грунтовый фундамент — фундамент — наземная конструкция». Отмечено, что наибольшее влияние на напряжения в опорных зонах конструкции оказывают неравномерные деформации опор. Определен диапазон критических неравномерных просадок, который следует ограничивать при расчете и проектировании фундаментов большепролетных арок. Подтверждено, что двухшарнирные клееные арки хорошо работают в условиях неравномерного проседания, что связано с особенностями расчетной схемы.

Результаты проведенных исследований и предоставленные рекомендации позволят существенно повысить надежность крупнопролетных конструкций и потребуют обязательного включения в существующую практику расчета и проектирования. Кроме того, при выполнении инженерно-геологических изысканий следует ввести дополнительные требования к расстоянию между горными выработками для крупнопролетных сооружений. Это расстояние должно быть уменьшено для более четкого учета деформируемости фундаментов для столбчатых фундаментов, а количество выработок должно быть увеличено.

Область практического использования результатов исследования. Сечение арок из клееного бруса подбирается с учетом дополнительных деформаций опор, что позволяет избежать непредсказуемых повреждений конструкции в процессе эксплуатации.

Инновационный технологический продукт. Арки из клееного бруса, сечение которых определяется с учетом дополнительных деформаций от неравномерного оседания опор

Область применения. Рассчитанные таким образом клееные арки можно использовать в качестве покрытия общественных и спортивных зданий различного назначения.

Ключевые слова: клееный брус , крупнопролетные конструкции, арки, расчетная схема, напряженно-деформированное состояние, система грунтовый фундамент-фундамент-наземные конструкции

Предлагаемое цитирование: Предлагаемая ссылка

Михайловский, Денис, Склярова, Тетяна, Расчет крупнопролетных клееных конструкций как система грунт-фундамент-наземные конструкции (31 августа 2021 г.