Розрахунок стовпчастого фундаменту

Розрахунок стовпчастого фундаменту з бетону

Фундамент є найважливішою частиною будинку, його опорою. Від конструкції фундаменту, його міцності і якості залежить термін служби і довговічність будинку, а також безпеку його мешканців. Та й на загальний бюджет будівництва впливає те, який тип вибере забудовник і з якого матеріалу він буде виконаний - з бетону, дерева, каменю і т.д.

Стовпчастий фундамент підходить для будівель, що мають полегшену конструкцію.

Серед приватних забудовників найбільш розповсюдженим різновидом підстав для будівель є стовпчастий фундамент.

Для будинків, що мають невелику вагу і без підвалів, найекономічніший, оптимальний, вигідний і надійний варіант - це підстава з бетону. Він ідеально підходить для невеликого каркасного будинку, альтанки, лазні, флігеля, побутівки. Але в будь-якому випадку, для будь-якої будівлі дуже важливо зробити правильний розрахунок стовпчастого фундаменту з бетону.

Розрахунок навантаження від будинку

При самостійному вирішенні питання будівництва планованого об`єкта, само собою зрозуміло, що, проектуючи будівництво, ви визначилися зі будматеріалом, з якого буде зводитися будинок. Отже, вже на цьому етапі можна зробити оцінку ваги споруди, точніше - її надземної частини. Потрібно скласти навантаження від усіх наявних конструкцій будівлі, приплюсувати ще до них навантаження сезонні (наприклад, можливий вага снігу на покрівлі) і навантаження від майбутніх внутрішніх об`єктів споруди.

Основні види стовпчастих фундаментів.

Сезонні навантаження розраховуються приблизно, в залежності від регіону. Для різних регіонів Росії - різні сезонні навантаження. Так, для південних регіонів через малу кількість снігу і питома вага покриву снігу невеликий і становить 50 кг на 1 м кв. а в північних регіонах сніжний покрив розраховується з питомою вагою 190 кг / м кв.

Залежно від отриманого результату, оцінюються розміри обв`язки із залізобетону, що служить рамою, яка розподіляє навантаження рівномірно на всі опори. Ця рама, при необхідності, передає нерівномірне навантаження деформаційних від стовпчастого фундаменту. При розрахунку обсягу і маси обв`язки враховують, що залізобетон, з якого вона зроблена, має середню вагу рівний 2400 кг / м3.

У висновку, всі перераховані вище навантаження підсумовуються, і виходить загальне навантаження на фундамент (позначимо її F).

Далі, для розрахунку фундаменту з бетону, потрібно розрахувати його глибину, визначити характер грунту і вирахувати необхідну кількість опор.

характер грунту

Природно, що для самостійного розрахунку, ви не будете вдаватися до лабораторного дослідження грунту і його показників. Тому розглянемо більш бюджетний шлях - оцінка на око.

Існує кілька типів грунтів і кожен тип має своє розрахунковий опір.

Спочатку треба визначитися з глибиною промерзання грунту і дізнатися глибину залягання грунтових вод. До цього необхідно поставитися серйозно і відповідально, оскільки якщо грунт розмиється або промерзне, фундаменту з бетону загрожують тріщини, деформації і навіть повне його руйнування.

На передбачуваному місці будівництва будинку викопується яма або шурф до досягнення нестискуваних шарів грунту, нижче глибини промерзання грунту (її потрібно дізнатися в довіднику). З дна ями відбирається проба ґрунту і скачують з нього кульку. Тепер характер грунту можна визначити таким способом:

1. Щарік не скачується, а по візуальному визначенню дно шурфу має піщаний шар. Розрахунковий опір грунту (позначимо - R) буде приймати значення в залежності від того, наскільки пісок великий: невеликий, пилуватий - від 2 середній - 3 великий - 4,5.
2. Кулька при стисненні розсипається. Це свідчить про те, що грунт тут - супісок і R буде приймати значення 3.
3. При стисненні кулька не розсипається, а після здавлювання на краях не утворюються тріщини. Це - глина і R може бути від 3 до 5.
4. При стисненні кулька з грунту не розсипається, але тріщини утворюються. Це - суглинок. а R може дорівнювати від 2 до 4.

Слід враховувати, що розрахунковий опір ґрунту R також залежить від пористості і вологості грунту.

глибина фундаменту

Схема пристрою стовпчастого фундаменту з цегли.

Визначаючи глибину стовпчастого фундаменту, потрібно враховувати вагу майбутнього будинку, кількість поверхів, тяжкість матеріалів. Зрозуміло, що навіть при відмінному грунті на ділянці, глибини фундаменту в півметра буде недостатньо для будинку в два поверхи при наявності великої кількості меблів.

Важливим фактором для розрахунку глибини підстави є його вигляд. Глибина в 50 см цілком підійде для фундаменту з труб, призначеного для дерев`яної альтанки. А ось стовпчастий фундамент з бетону зажадає набагато більшу глибину ніж 50 см.

Отже, глибина столбчатого підстави розраховується за цими трьома показниками: грунт, вага, вид. Якщо в різних сторонах будови ці показники різні і виникають труднощі з визначенням глибини, то за основу береться максимальна глибина. Все ж для будівництва краще вибирати рівну поверхню.

Кількість опор стовпчастого фундаменту

Висота опор стовпчастого фундаменту над поверхнею землі повинна бути не менше 30 см.

Наступний важливий етап - це розрахунок кількості стовпів. Для рівномірного розподілу центру ваги на все стовпи, їх розміщують в центрі будівлі і під кожен кут. Тоді основі не буде провисати. Стовпи зазвичай встановлюються на кожні 2 метри об`єкта і по вертикалі і по горизонталі. Стовпи повинні мати висоту більше рівня землі на 30 см. А якщо передбачається можливе підтоплення будинку (наприклад, через велику кількість снігу), то висота фундаменту ще більш збільшується.

Кількість стовпів буде залежати від площі (S) підстави стовпа. Якщо припустити навантаження F рівну 100000 кг, а опір грунту R = 4, то вирішивши просте рівняння з одним невідомим R = F / (S? N), обчислюємо n - кількість опор. У нас виходить n = 13 штук.

В обчислення ще слід включити навантаження, яку самі стовпи надають на грунт.

Порахувавши всі показники, визначили, що маса одного стовпа становитиме близько 340 кг, і відповідно маса 13 опор дорівнюватиме 4500 кг. Помноживши це число на коефіцієнт надійності 1,3, і підсумувавши з F, отримуємо рівняння: 4 = 105850 / (1960n). Звідси знаходимо остаточна кількість опор n = 14.

При самостійному будівництві стовпчастого підстави також важливо не забути ретельно розрахувати необхідний обсяг бетону і його якісні показники.