Расчет столбчатого фундамента
Расчет столбчатого фундамента из бетона
Фундамент является самой важной частью дома, его опорой. От конструкции фундамента, его прочности и качества зависит срок службы и долговечность дома, а также безопасность его жителей. Да и на общий бюджет строительства влияет то, какой тип выберет застройщик и из какого материала он будет выполнен – из бетона, дерева, камня и т.д.
Столбчатый фундамент подходит для строений, имеющих облегченную конструкцию.
Среди частных застройщиков наиболее распространенной разновидностью оснований для зданий является столбчатый фундамент.
Для домов, имеющих небольшой вес и без подвалов, самый экономичный, оптимальный, выгодный и надежный вариант – это основание из бетона. Он идеально подходит для небольшого каркасного дома, беседки, бани, флигеля, бытовки. Но в любом случае, для любой постройки очень важно сделать правильный расчет столбчатого фундамента из бетона.
Расчет нагрузки от дома
При самостоятельном решении вопроса строительства планируемого объекта, само собой разумеется, что, проектируя постройку, вы определились со стройматериалом, из которого будет возводиться здание. Следовательно, уже на этом этапе можно сделать оценку веса постройки, точнее – ее надземной части. Нужно сложить нагрузку от всех имеющихся конструкций здания, приплюсовать еще к ним нагрузки сезонные (например, предположительный вес снега на кровле) и нагрузки от будущих внутренних объектов сооружения.
Основные виды столбчатых фундаментов.
Сезонные нагрузки рассчитываются приблизительно, в зависимости от региона. Для разных регионов России – разные сезонные нагрузки. Так, для южных регионов из-за малого количества снега и удельный вес покрова снега небольшой и составляет 50 кг на 1 м кв., а в северных регионах снежный покров рассчитывается с удельным весом 190 кг/ м кв.
В зависимости от полученного результата, оцениваются размеры обвязки из железобетона, служащей рамой, которая распределяет нагрузку равномерно на все опоры. Эта рама, при необходимости, передает неравномерную нагрузку деформационную от столбчатого фундамента. При расчете объема и массы обвязки учитывают, что железобетон, из которого она сделана, имеет средний вес равный 2400 кг/м3.
Расчет количества пеноблоков для строительства дома
В заключении, все вышеперечисленные нагрузки суммируются, и получается общая нагрузка на фундамент (обозначим ее F).
Далее, для расчета фундамента из бетона, нужно рассчитать его глубину, определить характер грунта и высчитать требуемое количество опор.
Характер грунта
Естественно, что для самостоятельного расчета, вы не будете прибегать к лабораторному исследованию грунта и его показателей. Поэтому рассмотрим более бюджетный путь – оценка на глаз.
Существует несколько типов грунтов и каждый тип имеет свое расчетное сопротивление.
Сначала надо определиться с глубиной промерзания грунта и узнать глубину залегания грунтовых вод. К этому необходимо отнестись серьезно и ответственно, поскольку если грунт размоется или промерзнет, фундаменту из бетона грозят трещины, деформации и даже полное его разрушение.
На предполагаемом месте строительства дома выкапывается яма или шурф до достижения несжимаемых слоев грунта, пониже глубины промерзания грунта (ее нужно узнать в справочнике). Со дна ямы отбирается проба грунта и скатывают из него шарик. Теперь характер грунта можно определить таким способом:
- Щарик не скатывается, а по визуальному определению дно шурфа имеет песчаный слой. Расчетное сопротивление грунта (обозначим – R) будет принимать значение в зависимости от того, насколько песок крупный: мелкий, пылеватый – от 2; средний – 3; крупный – 4,5.
- Шарик при сдавливании рассыпается. Это свидетельствует о том, что грунт здесь – супесь и R будет принимать значение 3.
- При сдавливании шарик не рассыпается, а после сдавливания на краях не образуются трещины. Это – глина и R может быть от 3 до 5.
- При сдавливании шарик из грунта не рассыпается, но трещины образуются. Это – суглинок , а R может равняться от 2 до 4.
Следует учитывать, что расчетное сопротивление грунта R также зависит от пористости и влажности грунта.
Пропорции бетонного раствора
Глубина фундамента
Схема устройства столбчатого фундамента из кирпича.
Определяя глубину столбчатого фундамента, нужно учитывать вес будущего дома, количество этажей, тяжесть материалов. Понятно, что даже при отличном грунте на участке, глубины фундамента в полметра будет недостаточно для дома в два этажа при наличии большого количества мебели.
Важным фактором для расчета глубины основания является его вид. Глубина в 50 см вполне подойдет для фундамента из труб, предназначенного для деревянной беседки. А вот столбчатый фундамент из бетона потребует гораздо большую глубину чем 50 см.
Следовательно, глубина столбчатого основания рассчитывается по этим трем показателям: грунт, вес, вид. Если в разных сторонах строения эти показатели разные и возникают затруднения с определением глубины, то за основу берется максимальная глубина. Все же для строительства лучше выбирать ровную поверхность.
Количество опор столбчатого фундамента
Высота опор столбчатого фундамента над поверхностью земли должна быть не менее 30 см.
Следующий важный этап – это расчет количества столбов. Для равномерного распределения центра тяжести на все столбы, их размещают в центре строения и под каждый угол. Тогда основа не будет провисать. Столбы обычно устанавливаются на каждые 2 метра объекта и по вертикали и по горизонтали. Столбы должны иметь высоту больше уровня земли на 30 см. А если предполагается возможное подтопление дома (например, из-за большого количества снега), то высота фундамента еще более увеличивается.
Количество столбов будет зависеть от площади (S) основания столба. Если предположить нагрузку F равную 100000 кг, а сопротивление грунта R=4, то решив простое уравнение с одним неизвестным R=F/(S×n), вычисляем n – количество опор. У нас получается n = 13 штук.
В вычисления еще следует включить нагрузку, которую сами столбы оказывают на грунт.
Посчитав все показатели, определили, что масса одного столба будет составлять около 340 кг, и соответственно масса 13 опор будет равно 4500 кг. Умножив это число на коэффициент надежности 1,3, и просуммировав с F, получаем уравнение: 4=105850/(1960n). Отсюда находим окончательное количество опор n=14.
http://youtu.be/goXVIzR3SGQ
При самостоятельном строительстве столбчатого основания также важно не забыть тщательно рассчитать необходимый объем бетона и его качественные показатели.
Как видим, рассчитать параметры для столбчатого фундамента совсем несложно.