Как сделать столбчатый фундамент своими руками?

Введение

Свод правил по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений разработан в развитие обязательных положений и требований СНиП * и СНиП

Свод правил содержит рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений, в том числе подземных и заглубленных, возводимых в различных инженерно-геологических условиях, для различных видов строительства.

Разработан НИИОСП им. – филиалом ФГУП НИЦ "Строительство" (доктора техн. наук и – руководители темы; доктора техн. наук: , , , , , , , ; кандидаты техн. наук: , , , , , , , , , , , ; инженеры: , , ); ГУП Мосгипронисельстрой (д-р техн. наук ).

Принципы расчетов

Расчет фундамента строения включает определение таких важнейших параметров, как заглубление, площадь опоры на грунт, размеры основания. Он должен учитывать все определяющие факторы – геофизические характеристики грунта, климатические особенности, величины и направленность нагрузок, в том числе от веса всех элементов строения и самого фундамента.

Необходимые исходные данные следует брать у организаций, специализирующихся на геологических изысканиях, а также из проверенных источников.

Прежде чем приступить к строительству, необходимо определить потребность в бетоне, армирующих элементах и других материалах. Возведение фундамента нельзя останавливать на середине, а потому расчеты должны помочь правильно закупить нужное их количество.

Расчет фундаментов

Основным материалом для фундаментов является железобетон. Применение железобетонных фундаментов вместо бутовых, бетонных, бутобетонных способствует значительному уменьшению высоты фундаментов. Расчет железобетонного фундамента (см. схему ниже) состоит из двух частей: расчета основания и самого фундамента. На основе расчета основания определяют глубину заложения фундамента и размеры его подошвы; на основе расчета фундамента по несущей способности определяют остальные его размеры и площадь арматуры.

Расчетная схема фундаментов

Расчет столбчатых фундаментов осуществляется в следующем порядке. Определяют глубину заложения фундамента Нф, которая с учетом возможности вспучивания грунтов при промерзании должна удовлетворять выражению: где mt – коэффициент влияния теплового режима зданий на промерзание грунта у наружных стен; Нн нормативная глубина промерзания грунта; где Σ |Тм| – сумма абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в этом районе; Но – глубина промерзания грунта при: Σ |Тм| = 1, зависящая от вида грунта (для суглинков и глин Но = 23; для супесей, песков мелких и пылеватых Но = 28; для крупнообломочных грунтов Но = 34). Затем вычисляют площадь подошвы отдельного центрально-нагруженного фундамента: где Nн – нормативная нагрузка, действующая на фундамент на уровне обреза Нф; Rнгр – нормативное давление на грунт основания; pmср – средняя плотность фундамента и грунта на его уступах; Нф – глубина заложения фундамента. После расчета основания переходят к расчету прочности фундамента, который включает определение высоты фундамента, размеров его ступеней и сечения арматуры. Высоту фундамента h определяют из расчета на продавливание Р в предположении, что разрушение происходит по боковым поверхностям пирамиды, наклоненным под углом 45° к вертикали: где 0,75 – эмпирический коэффициент; Rр – расчетное сопротивление бетона растяжению; hо – рабочая высота сечения фундамента на проверяемом участке; bср = (bк + bн) / 2 – среднее арифметическое между периметрами соответственно верхнего и нижнего основания пирамиды продавливания продавливания; bк и bн – периметры верхнего и нижнего оснований пирамиды. Расчетная продавливающая сила: где А – площадь сечения фундаментной подушки; Ргр = N / Fф – давление грунта на единицу площади подошвы фундамента; N -расчетная нагрузка, действующая на фундамент. Высоту нижней ступени фундамента h´о определяют из расчета сечения IIII-III (см. рис. вверху страницы "Расчетная схема фундаментов"). Для полосы единичной ширины: где hк – ширина верхнего обреза фундамента; hо – рабочая высота всего фундамента; h´о – рабочая высота нижней ступени. Площадь сечения арматуры фундамента находят из расчета сечений I-I и II-II по изгибающим моментам, определяемым по формулам: Площадь сечения арматуры определяют на всю ширину фундамента. Часто при расчете приближенно принимают Zб = 0,9hо. Тогда площадь сечения арматуры в сечениях I-I и II-II составит: Расчет ленточных фундаментов осуществляется по аналогичной методике. Для расчета берут участок фундамента длиной 1 м, определяют нагрузки, действующие на эту длину фундамента: Расчет сводится к определению ширины подошвы фундамента. Свайные фундаменты. Расчет одиночных свай. В тех районах, где древесина является местным материалом, широко используют деревянные сваи. Нагрузка, которую может воспринять свая из условия прочности материала, определяется из выражения: где Км – коэффициент однородности материала сваи, равный 0,8; m – коэффициент условия работы сваи, равный 0,7; Ант – площадь поперечного сечения сваи, м2; Rc – расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон, МПа. Железобетонные сваи сплошного сечения на прочность материала рассчитывают по формуле: где Кб – коэффициент однородности бетона; mб, mа – коэффициенты условий работы соответственно бетона и арматуры; Rпр – расчетное сопротивление бетона при осевом растяжении (призменная прочность); R – расчетное сопротивление арматурной стали при растяжении; Аб, Аа – площади поперечных сечений сваи и всех стержней продольной арматуры. Несущую способность одиночных свай определяют по формулам: для свай-стоек: для висячих свай: где К – коэффициент однородности грунта, равный 0,7; m – коэффициент условий работы, равный 1; Rн – нормативное сопротивление грунта основания, МПа; А – площадь поперечного сечения сваи, м; u – периметр поперечного сечения сваи, м; Rн нормативное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи; li – длина участка сваи в пределах i-го слоя грунта, м.

Конструкция фундамента

Конструкция столбчатого фундамента состоит из отдельных столбов, устанавливаемых в строго определенных местах:

В углах возводимого здания. В местах пересечения несущих стен. Под несущими простенками. Других местах, в которых сосредоточены большие нагрузки.

Для повышения устойчивости, исключения горизонтального смещения и, как следствие возможного опрокидывания, установленные фундаментные столбы увязываются ростверком. Обустроить столбчатый фундамент можно самостоятельно, но при этом следует все работы выполнять по предварительно составленному чертежу или схеме.

Расчет фундамента столбчатого типа непростое мероприятие и должно выполняться специалистами, которые учтут малейшие нюансы конструкции здания и особенности грунтов на строительной площадке.

Результатом проведенной работы будет общая схема основания под конкретное здание, в которой указано:

Количество столбов и их месторасположение. Форма столбов и линейные размеры. Требуемая густота армирования.

Чертежи

Чертеж столбчатого фундамента в качестве образца представлен на рисунке ниже:

Кроме чертежа для удобства проведения строительных работ рекомендуется иметь под рукой также схему столбчатого фундамента.

Существует две разновидности оснований столбчатого типа для дома:

Монолитный столбчатый фундамент. Сборный столбчатый фундамент.

Чертеж этих конструкций выглядит так:

В первом случае столбы основания заполняются бетоном, а во втором формируются с использованием кирпича или природного камня.

Чертеж ростверка:

Буронабивной фундамент для деревянного, каркасного дома или бани

По буронабивной фундамент пользуется наибольшей популярностью среди частных домостроителей. Фундамент на буронабивных сваях отличается от традиционного столбчатого только способом устройства столбчатой опоры.

Для устройства опоры буронабивного фундамента в грунте буром сверлится скважина, которая заполняется бетоном.

Преимущество буронабивного фундамента, перед традиционным столбчатым, в значительно меньшем объеме земляных работ для устройства опоры. Благодаря этому становится выгодным заглублять опору в грунт на большую глубину. На глубине, превышающей глубину промерзания грунта, несущая способность грунта выше, и на подошву опоры перестают действовать силы морозного пучения грунта.

Подошву буронабивной сваи обычно располагают ниже границы промерзания пучинистого грунта. Многие застройщики считают, что этого достаточно для защиты дома от деформаций, вызванных силами морозного пучения грунта. Но это не так.

Как уже указывалось выше в статье, на боковую поверхность заглубленной столбчатой опоры продолжают действовать касательные силы морозного пучения грунта. Чем больше площадь поверхности опоры, тем с большей силой опора выталкивается вверх при замерзании грунта.

Расчеты показывают, что, например, столбчатую опору диаметром 40 см., заглубленную в грунт на 1,7 м. касательная сила морозного пучения будет выталкивать вверх с усилием:

• На слабо пучинистых грунтах — 15 тонн (удельная касательная сила — 7 т/м2 поверхности опоры);
• На средне пучинистых — 19 тонн ( 9 т/м2);
• На сильно пучинистых — 23 тонн (11 т/м2).

На опору вниз будет давить усилие от веса здания. Посмотрите выше в статье на результат расчета нагрузок на столбчатую опору для нашего примера. Величина нагрузки на одну опору от веса дома находится в пределах 2,4 – 4,5 тонн.  В сильно пучинистом грунте касательная сила морозного пучения может выталкивать опору вверх с усилием, почти в 10 раз большим, чем усилие от веса дома.

Совершенно очевидно, что даже заглубленный ниже границы промерзания буронабивной фундамент без специальных мер не обеспечивает защиту легких зданий от деформаций морозного пучения грунта.

Исправить ситуацию может применение буронабивных фундаментов по технологии ТИСЭ. Пята, во – первых, играет роль якоря, который фиксирует опору в грунте и препятствует перемещению вверх под действием сил морозного пучения. Во-вторых, пята расширяет площадь опирания сваи на грунт, что позволяет увеличить нагрузку на одну опору фундамента. Чтобы силы морозного пучения не разорвали сваю, опору обязательно армируют.

В пучинистых грунтах буронабивной фундамент может применяться для легких домов и бань только в специальном исполнении — по технологии ТИСЭ.

Места размещения и площадь основания буронабивной опоры определяют и рассчитывают точно также, как описано выше для опорных столбиков и плиты столбчатого фундамента.

Сравним традиционный мелкозаглубленный столбчатый фундамент и заглубленный с буронабивными опорами ТИСЭ:

• Для устройства столбчатого фундамента потребуется выполнить больший объем земляных работ по рытью котлованов, засыпке и уплотнению песчано-гравийных подушек и пазух. Трудоемкость бурения скважин с устройством расширений на концах тоже может быть довольно высокой, особенно в плотных глинистых грунтах. Кроме того, потребуется использовать специальные ручные или механические буры.
• Расход бетона для устройства буронабивных свай будет выше, чем для опорных столбиков и плит столбчатого фундамента.
• Буронабивные сваи требуют обязательного вертикального армирования. Расход арматуры на армирование столбчатого фундамента будет значительно меньше.

Как видим, буронабивные фундаменты не имеют каких то исключительных преимуществ перед традиционными столбчатыми. У профессиональных проектировщиков буронабивные фундаменты не пользуются такой же популярностью, как среди самодеятельных застройщиков.

 Что такое пучение грунта и как оно влияет на выбор фундамента

Самые сложные для строительства это глинистые грунты. Они плохо отводят воду, и она скапливается в небольших полостях. При замерзании она значительно увеличивает объем почвы. Увеличиваясь в объеме почва давит на все, что в ней находится, включая и фундамент. Это явление называется пучением (почва вспучивается), а грунты, а которых они явно выражены — пучинистыми.

Силы пучения прикладываются как снизу, пытаясь вытолкнуть столб, так и с боков, пытаясь сдвинуть опору в сторону. Именно по этой причине в глинистых — пучинистых — грунтах лучше делать столбы монолитными с армированием.

Как действуют силы пучения на столбчатый фундамент

Также чтобы столбы не выталкивало вверх, нижнюю часть делают расширенной. Эту область называют пяткой и по размерам она обычно в два раза превышает размеры самого столба, а ее высота равна 1/3 сечения столба. Например, под столб 40 см делают пятку 80*80 см, высотой 13 см или около того.

Швы между блоками/кирпичами/камнями в сборных столбах далеко не всегда способны противостоять боковым нагрузкам, потому для уменьшения влияния сил пучения на сборных столбчатых фундаментах их делают со скошенными стенками. Это повышает их надежность в пучинистых грунтах. На нормальных грунтах столбы складывают с ровными стенками.

Сборный столбчатый фундамент делают со скошенными стенками

Необходимость армирования

Внешне твердый и прочный бетонный столб, оказавшись в фундаментной конструкции и подвергнутый нагрузочным воздействиям, превращается в колкую субстанцию.

Имея огромный запас прочности, бетонный столб разрушается за долго до набора предельной прочности, и причиной этого является неравномерное распределение нагрузки от сооружения.

Чтобы избежать этого, рекомендуется выполнять армирование столбов фундамента. Данная мера позволит:

• максимальную часть особо важных напряжений переносить в глубокие бетонные слои и распределять их главным образом не на камень, а на арматурный каркас;
• металлические арматурные прутья отлично соединяют основные элементы фундаментной конструкции – опорные столбы и ростверок;
• эксплуатационный период армированных столбов увеличивается в разы по сравнению с простыми бетонными опорами.

Применение армирования в некоторых ситуациях помогает избегать негативных последствий, связанных с разрушением столбов. Обрушение происходит не скачкообразно – конструкция расползается медленно и пластично.

Виды столбчатых фундаментов

Столбчатый фундамент имеет много разновидностей в зависимости от материала и степени заглубления. Материал столбиков определяет конструктивные особенности их возведения.

По материалу возведения

Подразделение  столбчатых фундаментов по материалу:

По степени заглубленности

Возможно устройство столбчатых фундаментов разной глубины:

• незаглубленные имеют глубину порядка 450-550 мм. Используются для легких построек;
• мелкозаглубленные имеют глубину порядка 0,4-0,7 от глубины промерзания. На прочных грунтах можно применять для любых типов построек – от небольших сараев и бань до жилых домов;
• заглубленные столбики имеют глубину до 2 м. Используются на пучинистых почвах или в качестве основания под жилой дом.

Разновидности столбчатых фундаментов

Разновидности столбчатого фундамента

Классификация данного типа конструкции проводится в основном по типу используемого материала. Так, сегодня известны следующие столбчатые фундаменты:

• деревянные – это столбы из прочных пород дерева (с основном дуба). Перед закладкой бревно механически обрабатывают, на его поверхность наносят антисептик. Установка проходит следующим образом: согласно проектной разметки выкапывается котлован. На его дно устанавливается бетонная плита, на нее – бревна. При этом высота надземной части должна быть больше подземной. Бревна засыпаются и утрамбовываются. Сверху закрепляются ростверком;
• фундамент столбчатый каменный – выполняется на основе обожженного кирпича или битого камня. Принцип такой: в грунте выполняется яма определенного диаметра, которая и послужит формой для столбов. Далее кирпич или камни в нее укладываются и перемежевываются цементно-песчаным раствором. Эта конструкция идеально подходит для мелкозаглубленной и незаглубленной основы;
• бетонные – выполняются как в виде монолитной, так и сборных конструкций. Последние изготавливаются в заводских условиях;
• столбчатая конструкция с несъемной опалубкой – в качестве несъемной опалубки выступают полые железные или асбестоцементные столбы, которые помещаются в грунт, затем армируются и заливаются раствором.

Не знаете, какой выбрать столбчатый фундамент? Отзывы специалистов и нормативная литература помогут развязать данный вопрос и подобрать такой вариант, который максимально удовлетворит требования конкретной конструкции.

Преимущества и недостатки столбчатого основания дома

Как и любая строительная конструкция, так и столбчатое основание под здание имеет свои сильные и слабые стороны. Организовывая столбчатый фундамент, плюсы и минусы в обязательном порядке должны учитываться. Только в таком случае можно надеяться на возведение здания нужной конструкции.

Преимущества столбчатого фундамента:

• высокая скорость организации;
• достаточная экономия денежных средств;
• нет необходимости в привлечении дополнительной спецтехники и рабочей силы;
• устанавливается на нестабильных грунтах и земле с большой глубиной промерзания.

Столбчатый фундамент недостатки:

• нет возможности обустраивать подвальные и цокольные этажи;
• конструкция склонна к горизонтальному передвижению, а потому важно устанавливать достаточно надежный ростверк;
• не используется для тяжелых конструкций.

Расчет фундамента

Возведение любого дома начинается с расчета фундамента, он является опорой для всей вышележащей конструкции и оттого насколько качественно его смонтировали, зависит долговечность всего сооружения. Принимая решение о выполнении работ по созданию основания своими руками, важно не допустить ошибок при начальных вычислениях и тем более не нужно пытаться сэкономить на материалах. Помните, что грамотно спроектированный фундамент — залог вашей безопасности.

Инструкция

Рядовому пользователю необязательно быть специалистом в строительстве для того, чтобы пользоваться нашим сервисом. Интерфейс интуитивно понятен, а любое недопустимое значение программа обозначит красной подсветкой.

В большинстве случаев, от вас требуется лишь ввести минимальное количество информации:

• предполагаемые габариты фундамента;
• марку арматуры на выбор;
• марку бетона.

В процессе расчета фундамента под дом, вам может быть потребуется ввести некоторые дополнительные величины, но их также можно рассчитать на наших калькуляторах:

• глубина заложения фундамента;
• расчетное сопротивление грунта;
• калькулятор блоков (расчет нагрузки).

Мы подготовили для вас ознакомительное видео, в котором поэтапно рассказывается весь функционал и принцип работы калькулятора фундамента онлайн.

Наш калькулятор также позволяет произвести расчет объема (кубатуру) фундамента в м3, для того чтобы заранее знали, какой объем земляных работ предстоит выполнить.

Расчет бетона на фундамент

Бетон является важнейшим компонентом фундамента, по сути это его «плоть» и от того насколько качественная смесь используется, зависит большинство характеристик основания. При выборе раствора особое внимание стоит уделять показателю класса (марки) прочности, который определяет предельно-допустимые нагрузки на сжатие полностью сформировавшейся смеси. Выражается в кгс/см², т.е. сколько кг способен выдержать 1 см2 поверхности.

По большей части, марка бетона определяется пропорциями цемента, песка (щебня, гравия) и воды, а также условий при которых раствор затвердевал Всего существует около 15 классов прочности о тМ50 (В3,5) до М800 (B60), но в частном строительстве наиболее распространены марки М100-М400. Соответственно, бетон М100 подходит для легких сооружений – гаражей, бань, оборудования, а М400 – для многоэтажных тяжелых зданий, например, из кирпича. Но в абсолютном большинстве случаев, выбирается бетон марки М300.

С помощью нашего калькулятора, вы получите расчет бетона на фундамент (объем, масса). Все значения будут доступны прямо в интерфейсе – вам не нужно переключаться на другие вкладки. Однако от вас требуется ввести, используемую марку бетона.

Расчет цемента на фундамент с помощью нашего онлайн-калькулятора никогда не был таким простым. Просто заполняйте поля в инструменте и в результатах расчета вы получите необходимые значения!

Расчет арматуры для фундамента

Арматура – второй по важности компонент фундамента (его «кости»), который позволяет компенсировать и нивелировать воздействующие нагрузки на расстяжение и изгиб. Всеизвестный факт, что бетон не отличается гибкостью и пластичностью, однако он обладает высокой прочностью на сжатие. Для того чтобы объединить эти качества и повысить эксплуатационные характеристики основания, а также недопустить деформации после возведения сооружения – фундаменты армируют.

Армирование фундамента представляет собой создание определенный типа каркаса из соединенных горизонтальных, вертикальных и поперечных стержней. Наиболее значимой характеристикой арматуры является ее диаметр и ее выбор зависит от типа грунта, температурных особенностей, стеновых материалов и габаритов возводимой конструкции. Считается, что для легких построек оптимально применять 10 мм стержни, 12 мм – для одноэтажных и малоэтажных зданий из пористых материалов, 14 мм – для малоэтажных из тяжелых материалов, 16 мм – для многоэтажных сооружений и сложных грунтов.

Вторым важным показателем является шаг вязки арматуры. Обычно он подбирается на глаз, на основании общей массы конструкции и типа подстилающего грунта, величина должна находится в пределах 200-600 мм. Стандартный интервал, который применяют в частном строительстве – 500 мм.

Встроенный калькулятор расчета арматуры на фундамент позволяет получить посчитать количество стержней, их общую длину, массу и объем. Результат предоставляется, как при расчете ленточного фундамента, так и монолитной плиты.

Наш калькулятор будет полезен при расчете фундамента для дома из газобетона, пенобетона, кирпича и других строительных блоков!

Зачем нужна железобетонная лента

Классическая железобетонная лента

Для чего нужна железобетонная лента в основании ленточно-столбчатого фундамента? Она поможет максимально предотвратить перекосы силовой схемы каркаса. Если здание будет со временем подвергаться деформации, то она будет равномерной, а не с уклоном в ту или иную сторону, причем не важно, это строение представлено домом или баней.

Касаемо прочности данные виды фундамента совершенно не уступают так называемым монолитным столбчатым вариантам фундамента.

Смотрим видео как рассчитать столбчатый фундамент:

Расчет опорных столбов своими руками

Расчёт столбчатого фундамента осуществляется на основании информации, полученной в результате инженерно-геологических изысканий и из нормативных источников:

1. Данные о структуре грунта и уровне залегания грунтовых вод.
2. Несущая способность грунта – СП «Основания зданий и сооружений».
3. Глубина промерзания – СП «Строительная климатология».
4. Совокупный удельный вес строительных конструкций – СП «Нагрузки и воздействия».

Важно! Для определения типа почвы на строительном участке настоятельно рекомендуется привлечь специалистов, так как эта информация является ключевой для выбора расчетных данных из нормативов.

Для самостоятельного изучения геологии участка необходимо определить структуру поперечных разрезов почвы. Для этого в разных частях участка выкапывают шурфы (в зависимости от площади участка – от 3 до 7шт.). Их глубина должна быть больше на полметра, чем нижний край подушки основания опорного столба. При обнаружении влагосодержащего горизонта столбчатый фундамент заменяется свайным.

Алгоритм самостоятельного определения типа грунта для подбора расчетного сопротивления

Со дна шурфа берется образец породы и слегка разминается, чтобы раздавить большие куски.

• консистенция рассыпчатая, чувствуется много песка, невозможно скатать комок – это песчаный грунт;
• комок образовался, но быстро рассыпается – супесь;
• комок образовался, но рассыпается под незначительным нажатием – легкий суглинок;
• образуется неплотный, быстро рассыпающийся комок, слегка шелковистый или мыльный на ощупь – пылеватый суглинок;
• комок породы плотный, вязкий, если потереть его поверхность, то она становится блестящей – глина;
• если в плотном вязком комке чувствуются вкрапления песка – опесчаненная глина;
• если из породы можно скатать колбаску – тяжелый суглинок.

В соответствии с типом грунта, определённым в результате геологических изысканий, подбирается его расчетное сопротивление из таблицы норматива СП :

Необходимо учесть, что данные приведенные в таблице справедливы при воздействии нагрузок на грунт на глубине 1,5 м. Заглубление подошвы фундамента на каждые 0,5 м увеличивают показатель сопротивления грунта на 40% (в 1,4 раза).

Подсчет весовых нагрузок на основание

Для определения нагрузки на столбчатый фундамент для каркасного или иного облегченного дома необходимо суммировать вес:

• строительных конструкций;
• инженерного оборудования;
• снеговой нагрузки;
• бытовых вещей.

Совокупный удельный вес строительных конструкций берётся из норматива СП :

Расчет площади и количества столбов фундамента

При составлении предварительного плана сооружения необходимо указать минимальное количество опор из расчёта по одному столбу на углах здания, в местах пересечения стен, на прямых отрезках с шагом 1,5-2,5 м.

Общепринято, что оптимальная площадь сечения столба для капитального дома находится в диапазоне 250-600 мм. Исходя из этой величины, подбирается фактическое количество опорных столбов, таким образом, чтобы они равномерно распределяли весовую нагрузку от всего здания.

Пример расчёта

В качестве исходных данных принимаем:

• опорно-столбчатый фундамент из бетонных блоков квадратного сечения;
• тип грунта строительного участка – суглинок (R0=3,5 кг/см2);
• глубина промерзания — 1,2 м.

Общая карта глубины промерзания грунтов:

Зачем нужна глубина промерзания? Согласно нормативам нижняя часть опорной плоскости столбчатого фундамента должна находиться ниже уровня промерзания не менее чем на 30-40 см. Следовательно, при глубине промерзания грунта 1,2 м ориентировочная высота подземной части столба составит 1,5 м.

Принимаем площадь сечения бетонного фундамента минимальной – 400x400 мм (1600 см2). При сопротивлении грунта 3,5 кг/см2. Один столб фундамента должен испытывать максимальную нагрузку не более:

1600x3,5=5600 кг=5,6 т, (1)

Для расчёта общей весовой нагрузки необходимо суммировать значения масс и параметров:

• фундамента, включая ростверк;
• наружных стен и внутренних перегородок.
• плит цокольного и чердачного перекрытий;
• стропильной системы;
• кровельных материалов;
• снеговой нагрузки;
• эксплуатационных нагрузок на каждом этаже.

Указывать точные нагрузочные значения от перечисленных элементов не имеет смысла, так как у каждого будут индивидуальные данные в зависимости от особенностей конкретной постройки. Для примера, пусть суммарный вес кирпичного дома 70 т.

Используя результат формулы (1), получим:

70000/5600= 12,5=13 столбов, (2)

С коэффициентом запаса прочности 1,4 выйдет 18 шт. Также можно выполнить расчёт по формуле общей (суммарной) площади основания.

где:

• S – суммарная площадь опор фундамента;
• 1,4 – коэффициент запаса прочности;
• P – совокупный удельный здания;
• R0 – сопротивление грунта.

Преимущества и недостатки НСФ

Как и, любые строительные конструкции, незаглублённые точечные опоры обладают своими достоинствами и недостатками.

Причины, по которым застройщики выбирают незаглублённый столбчатый фундамент, объясняются следующими преимуществами перед другими видами оснований зданий и сооружений:

• простота конструкции позволяет собственникам земельных участков возводить опоры своими руками, не привлекая профессиональных строителей и специальную технику;
• столбчатые опоры могут быть установлены практически на любых грунтах, кроме почв с активными процессами пучения и на местах с высоким уровнем грунтовых вод (болотистые основания);
• незаглублённые столбы возводят на участках с перепадами высот, например на склонах холмов;
• не нужно устраивать сложную и дорогостоящую гидроизоляцию фундаментных конструкций;
• максимальный срок возведения опор не превышает 2-х недель;
• не требуется производить земляные работы по выравниванию ландшафта;
• выполненные с соблюдением правил и норм строительства основание постройки может прослужить 50 и более лет;
• главным аргументом в пользу незаглублённых столбчатых фундаментов является низкая себестоимость материалов и работ.

По сравнению с внушительным списком достоинств, можно отметить всего 2 недостатка – это:

• невозможность устройства подвальных и цокольных помещений;
• предназначение только для лёгких зданий и сооружений.

Основные ошибки при армировании

Ошибок делается много и разных, но главные из них такие:

1. Для арматурного каркаса не делается защитный слой бетона или делается недостаточной толщины. Как дистанционные прокладки используются куски керамического или даже силикатного кирпича, хорошо пропускающие воду.
2. Не используется пленка для предотвращения вытекания жидкого цементного «молочка» через деревянную опалубку. Или большие щели в опалубке – через них тоже течет.
3. Нет гидроизоляции между подошвой и стенками ленточного фундамента – при высокой водопроницаемости бетона коррозия его разрушит за 10 – 15 лет, в т. ч. его будет «рвать» ржавеющая арматура.
4. Песчано-щебневая смесь под подошвой имеет крупный щебень и не закрыта сверху гидроизоляцией от бетона.
5. Бетон при заливке подается порциями через день или реже – получают две или три балки с независимым армированием. Интервалы – не более 1,5 – 2 часов.
6. Укладка стержней в углах с обычным поворотом.

Сбор нагрузок на фундамент.

Сбор нагрузок на плитный фундамент пример.

Представьте себе ситуацию, которая иногда встречается в наше время. Приходит человек в строительную компанию и говорит: «Я хочу заказать у вас строительство кирпичного двухэтажного дома с гаражом. Только у меня одно условие. Так как я располагаю небольшим бюджетом, не могли бы вы построить дом без фундамента, его все равно ведь не видно?» Как вы думаете, что ему могут ответить? С вероятностью в 99% ответ будет звучать так: «Извините, но это не возможно, ведь фундамент — это основа любого дома. без которой он просто развалится».

Действительно, фундаменты являются главными конструкциями практически для любого сооружения. И поэтому к ним должны предъявляться особые требования. В частности их подбор нужно производить исключительно по расчету, в котором учитывается будущий вес конструкций, опирающиеся на фундамент. Другими словами, необходимо произвести сбор нагрузок на фундамент .

Данная процедура выполняется согласно СНиП * (СП ) «Актуализированная редакция» [1].

Общая нагрузка на фундамент складывается из следующих нагрузок:

Сюда входят вес конструкций крыши (стропила, обрешетка, железобетонная плита покрытия и т.д.), вес кровельного «пирога» (утеплитель, профнастил, металлочерепица, ондулин и т.д.), а также снеговая и ветровая нагрузки.

О том, как собирается нагрузка на кровлю. вы также можете найти на данном сайте.

Иногда к этим нагрузкам добавляется временная — вес человека в процессе обслуживания кровли, равная 100 кг/м 2 .

2. Межэтажные перекрытия.

Данный раздел включает вес несущих элементов перекрытия (железобетонные плиты перекрытия, деревянные и металлические балки), вес элементов покрытия пола и отделки (доски, ламинат, линолеум, штукатурка потолка и т.д). Кроме этого, здесь необходимо учитывать временные нагрузки от перегородок, людей, мебели и т.д.

О том, как это делается, вы можете узнать из специальной статьи, где рассмотрены примеры сбора нагрузок на перекрытие .

В том случае, если, например, ваш дом имеет холодный чердак, т.е. комнат для проживания там не предусматривается и утеплитель располагается не в крыше, а над последним этажом, то это нужно учесть в отдельной категории.

Обычно здесь учитывается вес несущих элементов перекрытия и теплоизоляционного материала (минплита, пенополистирол, керамзит и т.д.). Редко к ним прибавляется цементно-песчаная стяжка.

Временная нагрузка для чердачного помещения — 70 кг/м 2 .

4. Подвальное перекрытие.

Если пол первого этажа опирается на стены, то его необходимо учитывать при сборе нагрузок на фундамент. В том случае, если пол устроен по грунту, то он передает нагрузку непосредственно на грунт, а не на фундамент. И, следовательно, его учитывать не нужно.

Данная нагрузка получается суммированием следующих масс: конструкции перекрытия (ж/б плита, балки и т.д.), «пирог» пола (ламинат, паркет, Ц/П стяжка, гидроизоляционные и теплоизоляционные материалы), временные нагрузки (перегородки, люди, мебель и т.д.).

Примечание: для того, чтобы перенести перечисленные выше нагрузки на фундамент необходимо знать грузовую площадь. Грузовая площадь — это нагрузка, которая воспринимается несущими конструкциями. Например, для здания с двумя несущими стенами, расположенными на расстоянии 5 метров друг от друга и, на которые опирается перекрытие, грузовая площадь для каждой стены будет равна 2,5м · 1м = 2,5м 2. Потом эта цифра умножается на нагрузку, выраженную в кг/м 2 для того, чтобы получить кг или, другими словами, получить тот вес, который должен восприниматься фундаментом. Если же вы хотите получить равномерно распределенную нагрузку (кг/м), то просто разделите эту величину на 1м.

Грузовая площадь фундамента.

В том же случае, если у вас 4 несущих стены при тех же условиях, то грузовая площадь на стены собирается следующим образом.

Грузовая площадь для сбора нагрузок на фундамент.

Ну, а если дом снабжен внутренними несущими стенами, то необходимо сложить 2 грузовых площади с каждого полупролета. Но об этом в примере ниже.

5. Вертикальные конструкции.

К таким конструкциям относятся несущие стены и колонны, а также, собственно, фундамент.

Далее рассмотрим пример сбора нагрузок на ленточный фундамент.

Расчет количества опор столбчатого фундамента

Количество столбов во многом зависит от площади основания каждого из них. Предположим, что вы выбрали к установке буронабивные сваи диаметром 300 мм. с расширением в нижней части (башмаком) в 500 мм (50 см). Площадь подошвы каждой опоры S будет равна pixD2/4= 3,14x50x50/4=1960 см2. Предположим, что нагрузка F = 100000 кг, R=4, тогда необходимо решить простое уравнение с одной неизвестной типа: R=F/(Sxn), где n – количество опор. В нашем случае получаем n = 13 шт. Но ведь сами опоры также будут оказывать воздействие на грунт, поэтому их также необходимо включить в нагрузку. Проводим поправочные вычисления. Пусть длина столба составляет 2 м, диаметр оставляем тем же – 0,3 м. Объем одной опоры составит: 2x3,14x0,3x0,3/4=0,14 м3. Принятый средний объемный вес железобетона равен 2400 кг/м3, тогда масса одной опоры составит: 0,14x2400=336 кг (340 кг). Тогда масса 13 опор составит, соответственно, 4500 кг. Умножаем эту величину на коэффициент надежности 1,3, суммируем с F и подставляем в уравнение выше: 4=105850/(1960n). n=14 – количество опор, которые потребуется установить в нашем случае. Перед строительством столбчатого основания советуем ознакомиться с информацией по армированию железобетонных опор, которая представлена в этой статье. Также неплохо прочитать статью о расчете бетона для фундамента, изучив которую вы сможете определиться с количеством и качественными показателями бетонной смеси для основания своего дома.

Как видите, рассчитать количество столбов для столбчатого фундамента не так-то и сложно.