Расчет столбчатого фундамента для каркасного дома


Порядок расчета столбчатого фундамента

Столбчатые фундаменты применяются при строительстве каркасных и бескаркасных зданий и сооружений. Наиболее часто данной конструкцией пользуются при возведении небольших жилых домов и хозпостроек различного назначения в частном строительстве.

Важнейшей частью общего объема работ при этом является расчет столбчатого фундамента (информация о плюсах и минусах столбчатого фундамента).

Только в случае его правильного выполнения застройщик может быть уверен в надежности будущей постройки.

Порядок действий

Расчет столбчатого фундамента под дом производится в несколько этапов:

  • оценка нагрузки от дома;
  • определение типа грунта;
  • подсчет количества опор.

Теоретически число опорных столбов зависит от того, какую площадь имеет основание единичного элемента. Однако большую роль в этом вопросе играет планировка дома – ведь опоры необходимо ставить не только по углам постройки, но и в местах пересечения стен (более подробно об опорно столбчатом фундаменте).

Оценка нагрузки

Для выполнения данного этапа расчетных работ необходимо собрать все нагрузки, воздействующие на фундамент и суммировать их.

В их состав входят следующие величины:

  • вес строительных материалов (всех без исключения – от стен до крыши);
  • снеговые и ветровые нагрузки;
  • вес объектов, которые предполагается установить внутри постройки.

Снеговая и ветровая нагрузки являются сезонными и зависят от региона строительства. Удельные нагрузки на единицу площади можно найти в строительных справочниках.

Застройщику останется лишь умножить данные величины на площадь крыши с учетом поправок, зависящих от уклона ее скатов. Влияние угла наклона выражается в коэффициентах, также приведенных в справочной литературе.

Если, например, ростверк предполагается выполнять из железобетона, то его удельный вес составит 2400 кг/м3. Для стали этот показатель равняется 7800 кг/м3.

Определение типа грунта

После расчета нагрузки на столбчатый фундамент следует определить, какой тип грунта будет служить основанием для его опор.

Поскольку в частном строительстве на столбах возводятся нетяжелые строительные конструкции, например баня, данную операцию можно произвести и без привлечения геологоразведки.

Итак, при проведении расчета столбчатого фундамента под дом из бруса или других легких материалов можно оценить характер грунта следующим образом:

  • выясняется глубина промерзания грунта в регионе строительства – по справочникам или исходя из опыта местных строителей;
  • выкапывается шурф ниже отметки промерзания грунта;
  • со дна шурфа отбирается проба грунта.

Извлеченный из скважины грунт скатывается в шарик.

В зависимости от результата делается вывод:

  • шарик скатать не удается – песчаный грунт (удельное сопротивление R – 2 (очень мелкий песок), 3 – песок средней крупности и 4,5 – крупный песок);
  • шарик скатали, но он рассыпается при попытке сплющить его – скорее всего, вы имеете дело с супесями (R = 3);
  • шарик стойко выдерживает сдавливание, однако по его краям образуются трещины – суглинок (R = 2-4);
  • шарик пластичен, если его сдавить, нет трещин по краям – перед вами глина (R=3-6).

В случае выполнения расчета столбчатого фундамента под светильник и другие малоответственные сооружения (с мелким заглублением) , расчетное сопротивление грунта следует пересчитать по формуле:

R = 0.005Rуд.(100+h/3), где

Rуд. – табличное значение сопротивления грунта;

h – глубина заложения столба в см.

Подсчет количества опор

Имея результаты по двум первым этапам расчетов, можно подсчитать минимально необходимое количество опорных столбов.

Только вам понадобится еще одна величина – площадь поперечного сечения столба. Она зависит от конструктивных особенностей опоры и выбирается сначала теоретически.

Читайте также:   Опорно столбчатый фундамент своими руками

Число столбиков определяется по формуле n=F/RS, где

F – полная нагрузка на столбы (кг);

S – площадь поперечного сечения одной опоры (см2);

R – расчетное сопротивление грунта.

Если число столбиков получилось неправдоподобно большим, придется увеличить площадь одной опоры и заново произвести проверочный подсчет.

Примерно по такой же схеме производится и расчет столбчатого фундамента под колонну. Но в этом случае учитываются и данные о площади поперечного сечения стакана и подколонника, сечение арматуры, параметры закладных деталей или анкерных болтов.

Сам расчет довольно сложный и рутинный, даже профессионалы стараются воспользоваться для его выполнения специальными программами.

Если Вас, кроме столбчатого, интересуют другие виды фундамента, то вот информация о ленточном фундаменте и о свайном фундаменте.

Видео о порядке расчета фундамента.

ks5.ru

Все о фундаменте под каркасный дом

Чаще всего под каркасный дом используется мелкозаглубленный ленточный фундамент, поэтому в первую очередь поговорим о нем. Тем не менее, это не единственный вариант — также основание может быть плитным, столбчатым или на винтовых сваях.

Для частного строительства обычно используется мелкозаглубленный ленточный фундамент. Его сооружение не слишком дорого, а конструкция получается достаточно прочной. Также расчет фундамента под каркасный дом в таком случае не требует больших усилий.

Поэтому такой фундамент используется для строительства самых разных домов. Каркасных, из кирпича, шлакоблока и других материалов. Будет интересно узнать, как возводится мелкозаглубленный ленточный фундамент.

Выбор места и планировка участка

Сначала выбирается место для постройки дома. Площадка разравнивается и размечается. Разметка обязательно нужна для того, чтобы фундамент получился ровным. В частном строительстве размечают при помощи веревки с колышками. Именно по разметке выкапываются траншеи, в которые будет заливаться бетон. Они должны находиться под каждой стеной будущего дома.

Рытье траншеи, песчаная подушка и монтаж опалубки

Ленточным, такой фундамент называется потому, что он представляет собой бетонную ленту, проходящую под стенами дома. Ширина траншеи должна быть такова, чтобы лента фундамента получилась чуть шире стены дома. Обычно 60-70 см. Нужно учитывать, что в траншеях будет устанавливаться опалубка. Глубина траншеи – от полуметра до метра. Ее стены рекомендуется выложить полиэтиленом или другим гидроизоляционным материалом.

Гидроизоляция предотвращает:

  • Обезвоживание бетона
  • Заиливание песчаной подушки

В выкопанную траншею устанавливается опалубка. Ее можно изготовить из любого подходящего материала. Досок, фанеры и т. д. На дно траншеи насыпается подушка из среднезернистого или крупнозернистого песка. Толщина подушки 20-40 см. Ее необходимо утрамбовать при помощи специальной трамбовки. В ее роли выступает деревянный чурбак с поперечной рукояткой. Под подушку можно насыпать слой щебня.

Армирование фундамента

Армирование фундамента придает ему дополнительную прочность. Оно должно выполняться обязательно. После установки опалубки. Для этого берется металлический прут диаметром 10-12 мм. Прут вяжется между собой. Как сетка с ячеей 20-30 см. Арматура соединяется при помощи вязальной проволоки. Использование сварки не рекомендуется. Это негативно сказывается на прочности.

Приготовление и заливка бетонной смеси

Бетонный раствор готовится из следующих компонентов:

  • Цемент марки не ниже М250
  • Среднезернистый или крупнозернистый промытый песок
  • Щебень среднего размера

Эти три компонента смешивают в пропорции 1/3/5 и, заливая водой, готовят бетонную смесь. Фундамент нужно заливать сразу весь. Потому что швы значительно снижают его прочность. Учитывая тот факт, что фундамент должен быть изготовлен за один раз, рационально использовать небольшую бетономешалку. После завивки бетона нужно применять вибратор, чтобы смесь равномерно разошлась между прутьями арматуры. Если вибратора нет, используют обычную штыковую лопату, проходя с ней вдоль ленты фундамента.

Высушивание фундамента

От того, насколько правильно высушен фундамент зависит его прочность, поэтому пренебрегать этим этапом не стоит. Фундамент должен сохнуть равномерно и достаточно долго. До полутора месяцев. Если есть возможность обождать с возведением стен более длительное время – нужно это сделать.

Если во время высыхания ленты фундамента пойдет дождь – нужно накрыть ее полиэтиленовой пленкой. Если погода слишком жаркая – рекомендуется покрывать бетон тряпками, смоченными водой.

Если мелкозаглубленный ленточный фундамент сделан по всем правилам, он будет служить надежным основанием для дома. Не будет требовать никаких реставраций и дополнительных работ.

Каркасные дома имеют небольшой вес, поэтому их можно возводить их на простых фундаментах, не требующих значительных финансовых и затрат.

Одним из видов оснований для каркасных домов являются столбчатые фундаменты.

Они применяются при строительстве одноэтажных домов, бывают заглубленными и мелкозаглубленными.

Столбчатые основания применяются под легкие здания при низком уровне грунтовых вод. Они представляют ряд столбов, расположенных:

В некоторых случаях для увеличения несущей способности и уменьшения давления на грунт основание столбов выполняют шире основной части.

Для повышения устойчивости, столбы в верхней части соединяют балкой (ростверком).

Заглубленные и мелкозаглубленные фундаменты

Заглубленные фундаменты применяют на глинистых почвах.

Высота подземной части столбов должна превосходить глубину промерзания грунта. Это обеспечивает неподвижность конструкции при оттаивании/замерзании почвы.

Их выполняют на глубину 40-80 см.

Благодаря малой площади соприкосновения с грунтом на мелкозаглубленные фундаменты воздействуют меньшие силы морозного пучения.

Система столбов двигается вместе с почвой, то есть конструкция получается плавающей.

Материалы для столбчатых фундаментов

Балка изготавливается из деревянного бруса, железобетона, металлического двутавра или швеллера и крепится к столбам шпильками.

Деревянные столбы должны быть обработаны составами против гнили, металлические — окрашены антикоррозионными покрытиями.

Для увеличения несущей способности трубы заливают бетоном.

Диаметр круглых столбов выбирают в пределах 200 — 400 мм, сечение квадратных — 400х400 — 500х500 мм.

Строительство столбчатого фундамента для каркасного дома

При бетонировке/кладке столбов в них вставляют шпильки для крепления балки.

Между столбами и ростверком укладывают 2 слоя гидроизоляции из рубероида. Высоту надземной части столбов выбирают в пределах 50-80 см.

Каркасный дом на винтовых сваях

Если грунт слабый, если место заболочено, или грунтовые воды расположены высоко, можно соорудить фундамент на сваях. Лучше всего – винтовых. Их не нужно забивать, так как такие сваи вкручиваются в грунт, как шуруп в дерево. Это – очень хороший вариант. Ведь такой фундамент послужит надежной опорой на любых грунтах.

Такое строительство было предложено еще в середине IXX века, и с тех пор активно используется.

Большим плюсом винтовых свай является то, что в грунт они могут устанавливаться как при помощи механизмов, так и вручную. Это делает их очень удобным материалом для индивидуального строительства.

Что такое винтовая свая?

Такая свая представляет собой металлическую трубу, изготовленную из прочного металла. Тот конец, который будет вкручиваться в землю, заострен и снабжен приваренными лопастями. У разных свай, лопасти имеют разную конструкцию. Свая покрыта специальной грунтовкой, которая защищает ее от коррозии. Обычно, это грунтовка на основе цинка. Чтобы установить сваи, нет необходимости выравнивать участок. Дом на таком фундаменте может стоять и на склоне. Расстояние между опорами может быть разным, и рассчитывается исходя из диаметра труб и тяжести строения. Для большей прочности, после установки сваю заполняют бетонным раствором.

Когда все сваи вкручены, они обрезаются на нужную длину и соединяются ростверком. Он может быть металлическим или железобетонным. При вкручивании опоры нужно следить за тем, чтобы нижний конец сваи находился в прочном грунте.

Применение фундамента на винтовых сваях дает следующие преимущества:

  1. Дом можно построить на любом грунте
  2. Не требуется выравнивание участка под фундамент
  3. Исключает проведение земляных работ
  4. Для монтажа опор необязательно использование спецтехники

Правильно установленный свайный фундамент служит достаточно долго. Он является замечательной альтернативой любому другому фундаменту для постройки каркасного дома. Или любого другого дома, не обладающего большой массой.

Плитный фундамент

Альтернатива при строительстве дома на неустойчивом грунте – это плитный фундамент. Он представляет собой монолитную бетонную плиту. Возведенный, например, на пучинистом грунте, такой фундамент как бы «плавает» на грунте сохраняя целостность постройки.

Как же сооружается такая конструкция?

Земляные работы при сооружении такого фундамента не требуют большого объема и не представляют сложности.

Просто выкапывается котлован глубиной в 20-30 см. В него насыпается песок. Песок – это песчаная подушка под монолитную бетонную плиту. Его поливают водой и тщательно утрамбовывают до такого состояния, чтобы не оставались отпечатки ног. Чтобы подушку не повредить при дальнейших работах, на ней делают цементную стяжку толщиной в 100 мм.

Теперь необходима гидроизоляция, чтобы бетонная плита не впитывала влагу из почвы. Для этого, поверх стяжки стелют листы рубероида внахлест. Швы запаиваются паяльной лампой. Рубероид нужно стелить с таким расчетом, чтобы его можно было загнуть с боков плиты.

Затем изготавливается опалубка, в которую будет заливаться бетон. Обычно, она изготавливается из досок, толщиной 25 мм. Что касается толщины бетонной плиты, то она может быть 200-250 мм. Увеличение толщины нерационально. По краям загибается рубероид и устанавливается утеплитель. Пенопласт или другой подходящий материал.

Необходимо использовать армирование будущей бетонной плиты. Оно выполняется при помощи металлической арматуры толщиной 10-12 мм. Вяжутся две сетки с ячеей в 30-40 см. Они располагаются внутри опалубки параллельно друг другу.

Заливка плиты фундамента

Для приготовления бетонной смеси берется:

  • Цемент марки не ниже М250 – 1 часть
  • Песок крупнозернистый или среднезернистый, промытый – 3 части
  • Щебень среднего размера – 5 частей

Все это заливается водой и приготавливается бетонная смесь в количестве, достаточно для заливки всей плиты. Заливать кусками нельзя, это значительно снизит прочность фундамента. Залитому фундаменту нужно выстоять минимум полтора месяца. За это время бетон наберет необходимую прочность. Если есть возможность, время можно увеличить

После того как фундамент застынет, нужно сверху положить слой гидроизоляции. Это может быть рубероид, или же какой-либо напыляемый материал.

При строительстве дома обязательно предусматривается утепление снизу. Это делается во время монтажа полов.

Все три рассмотренных вида фундаментов хорошо подходят для строительства каркасных домов и служат надежной опорой, которая будет держать строение на протяжении всего срока службы дома.

Фундамент каркасного дома своими руками

Каркасные дома удобны тем, что могут возводиться практически на любой местности. Тем не менее, этот факт не снижает уровня требований к основанию дома. Фундамент для каркасного здания все так же должен возводиться с определенными параметрами. И если профессиональному застройщику не составит труда подобрать тип фундамента и сделать его заливку, то при самостоятельном сооружении здания нужно научиться обращать внимание на правила постройки основания дома.

Расчет при закладке фундамента

Просто взять и построить фундамент – не получится. Еще в процессе возведения могут дать знать о себе местные климатические условия, если они не были учтены. Поэтому закладку основания следует начинать с предварительной подготовки. Сюда включается исследование особенностей местности и в частности – самого строительного участка.

Выбор типа фундамента зависит от следующих условий:

  1. Глубина промерзания грунта на участке
  2. Уровень залегания грунтовых вод
  3. Структура и несущая способность почвы на участке застройки

От этих параметров зависит тип основания, глубина его закладки и даже выбор места расположения будущего здания. При исследовании этих данных важно учесть, чтобы несущая способность позволяла выдерживать нагрузку всего каркаса здания, а уровень промерзания находился выше уровня грунтовых вод. В противном случае процесс устройства фундамента будет более трудоемким и затратным.

Какой фундамент выбрать

Самый первый вопрос при закладке основания дома, – какой тип фундамента более всего подойдет на данном участке.

Если не обращать внимания на советы многочисленных друзей и родственников, то будет несложно выбрать подходящий вариант из распространенных типов оснований:

  • Ленточный фундамент
  • Столбчатое основание с ростверком
  • Столбчатый тип фундамента
  • Плитный фундамент
  • Свайное фундаментное основание

Это основные распространенные типы оснований. Кроме них существуют еще смешанные виды, например – ленточно-столбчатый фундамент.

Чтобы сделать верный выбор, можно вкратце ознакомиться с основными признаками и характеристиками каждой группы фундаментов.

Ленточное фундаментное основание

Ленточный тип оснований для каркасного дома обычно применяется при закладке здания сложной конфигурации. Это один из самых распространенных типов оснований, используемых практически в любой климатической зоне. Однако не рекомендуется закладывать ленточный фундамент на слишком вспучивающихся грунтах и на участках с большим слоем промерзания почвы.

Чаще всего этот тип фундамента рассчитан на массивные сооружения. А при возведении каркасных легких зданий он может применяться в том случае, если планируется сооружение цокольного этажа, подвала или подземного гаража.

Технология изготовления достаточно проста – в подготовленную траншею устанавливается опалубка из досок. Противоположные ее стороны скрепляются между собой, чтобы бетон приобретал заданную форму при схватывании. После чего производится заливка бетоном. По завершению этапа застывания бетона опалубка снимается.

Столбчатый фундамент каркасного здания

Этот тип основания тоже достаточно популярен, учитывая тот факт, что в сравнении с ленточным он дешевле в полтора-два раза. К тому же для каркасных строений с легкими стенами он подходит идеально, в то время как ленточный более рассчитан на массивные конструкции.

Применяется устройство столбчатого фундамента при закладке домов из бруса, каркасно-щитовых конструкций. Столбы для такого основания могут быть из дерева, камня, бетона. Возводятся столбы во всех местах максимальных нагрузок, а именно – в точках пересечения стен, обязательно – на всех углах, а также – под простенками и опорами с тяжелой нагрузкой. Для обеспечения распределения нагрузки на фундамент в равномерных пропорциях по верхним концам столбов устраиваются обвязочные балки. Расстояние между отдельно стоящими столбами – от 1,5 м до 3,0 м.

Применение таких фундаментов целесообразно в любой климатической зоне страны. Они могут быть устроены даже на пучинистых грунтах.

Под каждый столб необходимо подготовить скважину, внизу которой устраивается песчаная подушка. Далее устанавливается готовый столб и утрамбовывается. При заливке необходимо установить трубу необходимого диаметра, в полость которой заливается бетон. По мере схватывания труба поднимается вверх, а место вокруг образованного столба утрамбовывается.

Плитный тип фундамента

Такие основания применяются реже других и используются в основном на сильно подвижных почвах и сильно сжимаемых грунтах. Они носят название «плавающие фундаменты», так как способны двигаться вместе с колебаниями грунта.

Этот вид основания считается одним из самых прочных и надежных. В то же время он является и самым дорогостоящим. Для его изготовления используются готовые бетонные плиты, или делается самостоятельная заливка бетоном по всему периметру будущего здания.

Свайно-винтовой тип фундамента

Еще один распространенный тип основания, при котором используется винтовые сваи. Удобен этот вид основания простой своего устройства и доступностью по бюджетным соображениям. К тому же этот фундамент не занимает много времени при устройстве.

Утепление фундаментной основы каркасного дома

После того, как сооружен фундамент, необходимо принять меры по его утеплению и обеспечению гидроизоляции.

Основания ленточного типа утепляются внутри и снаружи при помощи плитных материалов – пенопласта, пенополистирола, которые крепятся на конструкцию фундамента. Также широко используются рулонные утеплители – минвата и другие, которые также крепятся к стенке основания. Изнутри стенки фундамента можно присыпать песком или керамзитом.

Свайные и столбчатые фундаменты утепляются путем засыпания пустого пространства тем же песком или керамзитом.

При возведении каркасного здания его фундамент необходимо обеспечить вертикальной и горизонтальной гидроизоляцией. С той целью используется один из изоляционных материалов, чаще всего это рубероид.

Что еще надо учитывать при закладке основания

Каркасные сооружения обычно имеют небольшую массу, и потому не имеет смысла закладывать дорогостоящие массивные фундаменты, за исключением тех случаев, когда этого требуют геодезические условия на участке.

Для домов с одним этажом подойдет любой тип основания, но чтобы удешевить величину затрат, такой фундамент надо делать мелкозаглубленным. Обычно на устройство фундаментного основания затрачивается треть всех бюджетных расходов. А учитывая простоту и легкость конструкции каркасных домов, затраты на основание тоже будут небольшими.

При возведении каркасных зданий в два этажа рекомендуется использовать ленточный фундамент с большей глубиной заглубления. Отлично для этих целей подходит буронабивной фундамент и основание на винтовых сваях.

megabeaver.ru

Расчет столбчатого фундамента для каркасного дома

На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента.

Суммарная нагрузка на фундамент это постоянная нагрузка от самого дома и временная от ветра и снежного покрова. Для того, чтобы определить общую нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.).

Так же при расчете фундамента определяется и его вес и площадь опоры, чтобы определить, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента. Профессиональные проектировщики делают точные расчеты на основании геологических изысканий грунта и точно рассчитывают вес будущего дома и количество строительных материалов.

При самостоятельном строительстве в такой точности нет нужды, но приблизительно рассчитать фундамент своего дома надо, равно как и иметь какой-то план всего строительства.

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

Расчет веса дома

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

Удельный вес 1 м2 стены

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

Удельный вес 1 м2 перекрытий

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

Удельный вес 1 м2 кровли

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

На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Пусть планируется построить двухэтажный дом размером 6 на 6 с одной внутренней стеной с высотой этажа 2,5 м. Тогда длина внешних стен одного этажа составит (6+6) x 2 = 24 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 6 м, итого 30 м.

Общая длина всех стен на двух этажах 30 м х 2 = 60 м. Тогда площадь всех стен составит: S стен = 60 м х 2,5 м = 150 м2. Площадь цокольного перекрытия составит 6 м x 6 м = 36 м2. Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия.

Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 7 м х 7 м = 49 м2.

Теперь, используя средние данные из приведенных выше таблиц, можно провести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса, чтобы считать с запасом.

Для сравнения расчет сделан для трех вариантов домов: — каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листового материала типа Ондулин; — кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листовой стали;

— железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы.

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

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

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

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

Расчет площади фундамента и его веса

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

Под железобетонный и кирпичный дом вероятнее всего придется закладывать ленточный глубоко заглубленный фундамент, т.е. на глубину ниже глубины промерзания. Примем ее 1,5 м, и добавим еще 40 см над уровнем земли, итоговая высота ленты фундамента составит 1,9 м.

Общая длина такой ленты составит 30 м (24 м периметр и 6 м под внутренней стеной), ее общий объем при ширине 40 см – 30 м х 0,4 м х 1,9 м = 22,8 м3, при плотности железобетона 2400 кг/м3, вес фундамента составит 54720 кг.

Опорная площадь такого фундамента составит 3000 см х 40 см = 120 000 см2.

Под каркасный дом должно хватать столбчатого фундамента. Пусть столбики будут диаметром 20 см и высотой 1,9 м и заложены на глубину 1,5 м. Опорная площадь такого столбика составит 10 см х 10 см х 3,14 = 314 см2.

Объем такого столбика будет 0,06 м3, а вес – 143 кг. Общая длина всех стен составляет 30 м, если ставить столбики через 1 м, то их понадобится 30 штук.

В этом случае общий вес столбчатого фундамента составит 143 кг х 30 = 4290 кг, а общая опорная площадь – 314 см2 х 30 = 9420 см2

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

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

Любой сухой грунт (хоть глинистый, хоть песчаный) имеет несущую способность от 2 кг/см2 и более. Именно на эту цифру и стоит равняться при расчете фундамента.

В нашем случае нагрузка от кирпичного и железобетонного домов на массивном ленточном фундаменте остается в пределах 2 кг/см2 с большим запасом. Нагрузка от каркасного дома на столбчатом фундаменте превышает 2 кг/см2.

Если нагрузка на грунт получается слишком большой и есть сомнения по поводу того, что грунт ее выдержит, нужно изменить параметры фундамента для увеличения опорной площади.

В случае с ленточным – это увеличение ширины ленты, в случае со столбчатым – увеличение диаметра столба и увеличение количества столбов. Разумеется, при этом изменится и вес фундамента, поэтому расчет его веса и нагрузки на грунт нужно будет повторить.

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

    Читайте так же:
  • Глубина промерзания грунта Промерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.
  • Уровень грунтовых вод Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.
  • Пучинистый грунт Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.
  • Силы морозного пучения грунтов Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.
  • Несущая способность грунтов Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.
Читайте также  Расчет продухов в фундаменте

Источник: http://KarkasDom.info/raschet_fundamenta_dlja_doma.html

Можно ли сделать столбчатый фундамент под строительство каркасного дома

Строительство каркасного дома – это ответственный процесс, который предполагает грамотное соблюдение всех правил и нюансов. Если вы хотите, чтобы ваш дом прослужил вам долго, то необходимо позаботиться о выборе фундамента.

Для постройки такого типа выбирают столбчатое основание. Особенность его в том, что выполнить все работы по его возведению можно своими усилиями. Это идеальное решение для тех людей, у которых ограничение по времени и срокам.

Перед тем как перейти к возведению столбчатого фундамента под дом, необходимо выполнить его расчет. Для этого предстоит внимательно изучить участок, на котором будут выполняться строительные работы.

Если вы решили строить столбчатое основание, то оно обязательно предполагает выполнение пробного бурения на 0,5-0,6 ниже требуемой глубины закладки столбов.

Если после изучения участка вы обнаружили слой водонасыщенных слабых грунтов, то от возведения столбчатой конструкции придется отказаться. Дело в том, что под нагрузкой столбы могут прорезать несущую почву и провалиться.

После изучения участка необходимо перейти к расчётам, чтобы определить нагрузку, которую строение с фундаментом будут оказывать на почву. Также предстоит определить вес дома.

Выполняя расчет, стоит придерживаться следующих нюансов:

  1. Если угол наклона скатов крови более 60 градусов, то снеговая нагрузка берется как ноль.
  2. При расчете основания к весу здания необходимо приплюсовать приблизительный вес самого фундамента. Для этого предстоит подсчитать его ориентировочный объем и умножить на удельный вес железобетона, который составляет 2500 кг/м3.

Когда масса здания была подсчитана, то предстоит определить минимально требуемую общую площадь оснований всех столбов фундамента. А вот как осуществляется расчет свайно ростверкового фундамента, и как его выполнить, поможет понять информация из статьи.

На видео — как рассчитать столбчатый фундамент для каркасного дома:

Для этого предстоит воспользоваться следующей формулой:

S = 1,3×P/Rо ,

где 1,3 — коэффициент запаса надёжности;

Р — общая масса здания вместе с фундаментом, кг;

Rо — расчётное сопротивление несущей почвы, кг/см².

При выполнении расчёта необходимо принять во внимание тот факт, что расчетное сопротивление дается для почв, сосредоточенных на глубине 1,5 м. У поверхности это значение в 1,5 раза ниже.

А вот как можно сделать фундамент под теплицу из кирпича, поможет понять видео из статьи.

Как сделать

Итак, все расчеты выполнены, материалы подготовлены. Теперь можно переходить к непосредственному возведению столбчатой конструкции. Делать это не сложно и недолго. Кроме этого, такой вариант отлично подойдет тем людям, которые не имеют особого опыта в сфере строительства.

Подготовка участка

Перед тем как возвести основание, необходимо тщательно подготовить сам участок. Для этого придется воспользоваться следующим планом:

  1. Удалить с участка весь мусор и верхний слой земли. При выполнении второго пункта необходимо удалять слой грунта на глубину 18-20 см.
  2. Выровнять поверхность.
  3. Осуществить разметку участка согласно плану. Для этих целей подготовить деревянные колышки, вбить их в почву по углам будущего дома. Через них натянуть шнур и выполнить замеры точности разметки согласно проекту.
  4. Разметить те места, где нужно будет выкопать ямы для столиков. Углубления должны находиться под каждым углом будущего строения, а также в тех местах, где перегородки и стенки пересекаются. Между каждым столбом должна быть дистанция не более 1,8 м.
  5. При помощи специального бура выкопать углубления.

На видео — как сделать столбчатый фундамент для каркасного дома:

Подошва фундамента

Если возведение фундамента будет происходить на песчано-гравийной почве, то дно под каждым основанием выровнять и засыпать его подушкой из мелкого щебня. Далее произвести плотную утрамбовку. Залить все жидким цементом.

Толщина готовой подбетонки составит 20 см. Для строительства каркасного дома этих мероприятий достаточно. Установка опалубки ведется еще до того, как подбетонка полностью высохнет.

Этот момент крайне важно не упустить.

На глинистых почвах необходимо подготовить подушку из гравия или песка. При этом она должна быть шире тела основания на 40 см. После выкладки материала его поливают водой и трамбуют. Толщина подушки будет составлять 25 см.

Монтаж блоков ведется сразу на подушку. Для каркасного дома не требуется производить армирование основания. А вот как выглядит свайно винтовой фундамент, и как его можно сделать своими руками, поможет понять данная статья.

На видео — подошва столбчатого фундамента:

Опалубка

Для снижения себестоимости и ускорения работы необходимо воспользоваться инвентарной, готовой щитовой опалубкой. Благодаря ее сборным щитам удается менять габариты конструкций и градус углов. Кроме досок в роли опалубки может выступать влагостойкая фанера, железо и пластик. Доски должны быть узкими, чтобы они не давали трещин и сырыми. Так что перед установкой их смочить водой.

Опалубка столбчатого фундамента

Если грунт плотный и сухой, а стены углубления не обсыпаются, то про опалубку можно позабыть. По периметр углубления укладывают рубероид, чтобы вода из раствора не просачивалась в грунт.

Далее рубероид убирать не стоит, так как он будет выступать в роли гидроизоляции для опор. Асбестовые трубы, монтированные вместо опалубки, также оставить в земле.

А вот каков необходим расход битумной мастики для гидроизоляции фундамента, и как её стоит использовать, поможет понять данная статья.

Также существует более простой и бюджетный вариант возведения опалубки. Используя рубероид, сформировать из него трубу размером, который равен размеру столбам, обозначенным в проекте.

Чтобы предотвратить разворачивание рубероида, необходимо его обмотать скотчем по окружности с наружной стороны.

Установка рубероидной плиты ведется вертикально на подушку.

Чтобы она не двигалась, ее стоит зафиксировать сбитыми деревянными планками.

Армирование и заливка бетона

Армирование заливного основания осуществляется каркасом. Его выполняют из 4 стальных стерней, размер которых 10-12 мм. Их перехватывать через каждые 25 см проволочными хомутами. Это позволит предотвратить расхождение арматуры по сторонам. Заменить прутья арматуры можно трубой, которая установлена по центру.

Армирование и заливка бетона

Дно опалубку залить раствором. Его толщина составляет 14-20 см. Пока еще раствор не засох, в него установить сердечник из трубы по центру. Установка каркаса ведется так, чтобы между стержнями арматуры была соблюдена дистанция в 2 см от стенок.

Для заливки использовать смесь М200. В нее входит песок, гравий 3-х различных фракций и вода. Уклада смеси ведется послойно по 30 см. затем трамбуется. Когда заливка была окончена, то нужно сверить монтажный горизонт.

Если верхние обрезы столбов не одинаковой высоты, то предстоит уравновесить высоту при помощи ростверка. Для этого задействуют 1 часть цемента и 2 части песка. Опалубка остается нетронутой на протяжении 7 дней.

Также будет интересно узнать о том, как происходит обвязка каркасного дома на ленточном фундаменте.

Гидроизоляция и ростверк

После снятия опалубки модно переходить к изоляции столбов от влаги. Для этих целей задействуют обмазочные или рулонные материалы. Чаще всего применяют рубероид, стекловолокно, жидкое стекло и смолу. Чтобы засыпать пространств около конструкции, необходимо применять глину. Ее уложит слоем в 30 см, а заем утрамбовать.

Гидроизоляция и ростверк

Ростверк – это перемычка или пояс, который служит соединением для верхних частей столбов. Выполняется он для придания столбам устойчивости и защиты от сдвигов отдельных оснований. Возможно вам также будет интересно узнать о том, как укрепить фундамент деревянного дома.

Забирка

Это разновидность цоколя, которая служит для устранения расстояния между опорами от обвязки до грунта. Благодаря забирке удается защитить строение от проникновения животных, осадков, а еще это возможность для сохранения устойчивой сезонной температуры.

Забирка столбчатого фундамента

При строительстве каркасного дома нередко используется столбчатый фундамент. Это один из самых простых и дешёвых способов получения прочного и надежного основания.

И хотя его возведение не такое и сложное, лучше доверить это дело специалистам, если человек и понятие не имеет, как производить расчёты, какие материалы выбирать и как непосредственно выполнить строительные работы.

Читайте отдельный материал про свайный фундамент с ростверком.

Источник: http://2gazon.ru/postroiki/zhilye/fundament/stolbchatyj-dlya-karkasnogo-doma.html

Расчет столбчатого фундамента

В статье «Расчет фундамента» мы говорили о том, что нужно учитывать при расчете основания, независимо от того, какой конкретно объект предполагается на нем возводить.

Сегодня же мы постараемся подробно описать процесс расчета столбчатого фундамента.

Воспользовавшись представленной информацией, вы сможете без труда своими руками учесть все нюансы и определиться с оптимальным выбором столбчатого основания, в том числе, прикинуть предстоящие расходы на строительство дома.

А это значит, что уже сейчас можно оценить вес надземной части постройки, просуммировав нагрузки от всех конструкций здания и добавив к ним сезонные нагрузки, а также нагрузки от объектов, которые впоследствии будут размещены внутри сооружения.

Исходя из полученных данных, оцениваются размеры железобетонной обвязки – высокого ростверка, который послужит рамой, равномерно распределяющей нагрузки на все опоры. Он же будет при необходимости передавать неравномерную деформационную нагрузку от столбчатого фундамента. Рассчитывается объем обвязки и ее массу при условии, что средний объемный вес железобетона равен 2400 кг/м3.

Суммируем все вышеперечисленные нагрузки F (по сути, проводим расчет нагрузки на фундамент), и остается только определиться с характером грунта и общим количеством опор.

Оцениваем характер грунта

Если расчет столбчатого фундамента осуществляется своими силами, то проведение лабораторных исследований показателей грунта не предполагается. Поэтому пойдем по бюджетному пути – будем проводить оценку на глаз.

Для этого на месте предполагаемого строительства дома выкапываем шурф (яму) глубиной ниже глубины промерзания грунта (ГПГ). ГПГ можно узнать в справочном пособии или в статье, о которой мы говорили в самом начале повествования. Предположим, что ГПГ составляет 1,5 м. Выкапываем шурф глубиной 1,8 м.

и отбираем пробы грунта и пытаемся скатать из него небольшой шарик.

Оцениваем характер грунта следующим образом:

  • если шарик не скатывается, и вы визуально определили песчаный слой дна шурфа, то в зависимости от крупности песка, расчетное сопротивление грунта (далее – R) принимает значение от 2 (для очень мелкого, пылеватого) до 3 (для среднего) и 4,5 (для крупного песка)*;
  • если шарик рассыпается при сдавливании, велика вероятность, что грунт – супесь (R=3)*;
  • если шарик при сдавливании не рассыпается и по краям лепешки не образуются трещины, то перед нами глина (R=3-6)*;
  • шарик из грунта не рассыпается при сдавливании, но по краям образуются трещины, грунт – суглинок (R=2-4)*

*Значение R зависит также от влажности грунта и коэффициента пористости. Ориентировочные значения расчетного сопротивления грунта представлены в таблице ниже.

 Следует учитывать, что представленные значения актуальны при заглублении фундамента на 1,5…2 метра.

Если же вы планируете возводить мелкозаглубленный фундамент, то расчетное сопротивление грунта будет уже другим: R=0,005R0(100+h/3), где R0-табличная величина, h – глубина (см), на которую планируется закладывать фундамент.

Итак, получили значение R. Определяем параметры и количество опор-столбов.

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 pi×D2/4= 3,14×50×50/4=1960 см2.

Предположим, что нагрузка F = 100000 кг, R=4, тогда необходимо решить простое уравнение с одной неизвестной типа: R=F/(S×n), 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: 2×3,14×0,3×0,3/4=0,14 м3. Принятый средний объемный вес железобетона равен 2400 кг/м3, тогда масса одной опоры составит: 0,14×2400=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.

Кладка мангала из кирпича Мангалы из кирпича не обязательно должны быть огромными монстрами, на строительство которых уходит куча денег. Они могут быть компактными, аккуратными, легко вписывающимися в дизайн любого участка. Что самое важное, они могут быть относительно недорогими. В этой статье мы приводим примеры кирпичных мангалов, которые легко украсят вашу летнюю кухню.
Варианты дизайна внутренних лестниц Лестницы в доме могут быть весомым дизайнерским элементом оформления интерьера. Вашему вниманию предлагается свыше десяти вариантов дизайна лестниц: от простого к сложному. Некоторые из идей подойдут для реализации в небольших двухуровневых квартирах и дачных постройках, другие будут более уместны в просторных коттеджах. Выбирайте!
Обзор 11 производителей декоративных штукатурок Хотите придать стенам стильный и интересный вид? Забудьте про использование обоев, ведь можно использовать декоративную штукатурку! Сегодня этот материал уже не такой дорогой, а технологии его применения легко осваиваются даже теми, кто никогда не занимался отделочными работами.

Источник: http://CdelayRemont.ru/raschet-stolbchatogo-fundamenta

Рассчитываем фундамент для каркасного дома

Каркасный дом имеет множество преимуществ, среди которых легкость, надежность, возможность строительства на любом грунте. Но при этом необходим правильный расчет всех деталей.

Важнейшую роль играют несущие конструкции, на которых держится здание. Одной из них является фундамент, его расчет заключается в определении опорной площади и нагрузки на грунт, выборе подходящего типа и необходимых размеров.

Изучите, как рассчитать все нужные показатели.

Виды фундаментов для каркасных домов

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

Ленточный фундамент – классика частного домостроения

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

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

Дом на сваях

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

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

Монолитная плита

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

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

Простой столбчатый фундамент

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

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

Геологические изыскания

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

Если каркасное здание будет возводиться самостоятельно, то часто достаточно визуального исследования. С этой целью проводится бурение на глубину ниже подошвы фундамента примерно на 50-100 см.

Это поможет определить тип почвы и исключить наличие водонасыщенных слоев.

Рекомендуется такую проверку делать в нескольких местах, поскольку неустойчивый грунт может находиться рядом, в пределах постройки.

Полезное:   Строим каркасный дом на свайном фундаменте

Сбор и анализ нагрузок

Нагрузка на фундамент может быть постоянная и временная. В первый тип входят все элементы каркасного дома.

Временные нагрузки бывают кратковременными (вес людей) и длительными (вес оборудования, мебели). Для расчета во внимание берется также вес снегового покрова.

Постоянная нагрузка рассчитывается с учетом веса стен, кровли, перекрытий, веса самого фундамента. Масса конструкций по типу представлена ниже.

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

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

  • Деревянные: 1,1.
  • Железобетонные с плотностью выше 1600 кг/куб м: 1,3.
  • Засыпки, изоляционные слои, стяжки, выполненные в заводских условиях 1,2.
  • Засыпки, изоляционные слои, стяжки, выполненные на строительной площадке 1,3.
Читайте также  Как сделать глиняный замок для фундамента

Расчет несущей конструкции

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

Что нужно рассчитать

Несущая способность грунтов и масса дома являются основополагающими показателями для расчетов.

Благодаря им имеется возможность определить способность почвы выдержать нагрузку дома с конкретной площадью опоры и массой.

Строительство будет возможным только тогда, когда показатели несущей способности почвы больше, чем давление на нее здания, иначе нужно проводить изменения в размерах и увеличивать ширину основания.

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

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

Глубина заложения несущих конструкций: тип грунта

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

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

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

Полезное:   Возводим фундамент для каркасной бани или каркасного гаража

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

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

Уровень грунтовых вод

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

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

Площадь несущей конструкции

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

Для уменьшения нагрузки на грунт при выборе столбчатого фундамента необходимо увеличить размеры и количество столбов. Расстояние между ними должно быть около 100-250 см.

Определяют его индивидуально, в зависимости от несущей способности грунта и веса здания. Обычно расстояние составляет 100-200 см на песчаной почве и супесях, 200-250 см – на глинистом, хрящевом, скальном грунтах.

Далее рассмотрим пример расчета размеров фундамента.

Расчет площади основания

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

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

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

: самостоятельный расчет ленточного фундамента

Закладка Постоянная ссылка.

Источник: https://pro-karkas.ru/calc/calculation-foundation-frame-house/

Пример расчета столбчатого фундамента

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

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

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

Чертеж столбчатого основания

Требования к фундаменту на столбах

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

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

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

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

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

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

Незаглубленное столбчатое основание

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

Достоинства и недостатки столбчатого основания

Преимущества:

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

Недостатки:

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

Подготовка к расчетуПеред началом расчетов определяются исходные параметры для вычислений:

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

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

Программа-калькулятор для расчетов любых типов фундаментов

Так как заказ исследования грунта обойдется недешево, можно сделать это самостоятельно — визуально.

Нужно пробурить или выкопать скважину глубиной на 0,5 м ниже заглубления столбов, и убедиться в наличии/отсутствии грунтовых вод. Также визуально (по срезу) можно определить и тип грунта.

На сложных участках такое исследование проводят в трех-четырех высотных точках.

Определение нагрузок

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

Для определения постоянной нагрузки при оперировании расчётами понадобится узнать:

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

Определение нагрузок

В таблице ниже представлены данные по массе основных конструкций дома:

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

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

betfundament.com

Расчет столбчатого фундамента для каркасного дома

    Название «столбчатый фундамент» говорит само за себя.

Это фундамент представляющий собой несколько столбов заглубленных в грунт в определённом порядке и связанных в единую раму посредством деревянной (иногда металлической) обвязки или железобетонного ростверка.

   Столбчатые фундаменты в основном применяются для возведения на них деревянных (брус, бревно) или каркасных домов (не более 2-х этажей), бань, веранд и других хозяйственных построек, а также заборов и каменных ограждений. Реже на них возводят стены одноэтажных домов из облегчённых каменных материалов (ячеистый бетон и т.п.), удельная масса которых не превышает 1000 кг/м³. Более тяжёлые дома на таких фундаментах строить не целесообразно, в связи с относительно не высокой прочностью столбов и недостаточно большой суммарной площадью подошвы.

    Самым главным противопоказанием для выбора столбчатого фундамента является высокий уровень грунтовых вод.

Нельзя допускать, чтобы он подходил ближе чем на 50 см к подошве столбов.

Кроме того столбы обязательно должны быть заложены глубже слоя плодородных неустойчивых органических грунтов.

    Достоинствами столбчатого фундамента являются экономия денежных средств и трудовых затрат за счёт уменьшения объёма земляных и бетонных работ, а также высокая скорость строительства нулевого цикла.

Основным недостатком является непредсказуемое поведение отдельных столбов фундамента при легкомысленном отношении застройщика к исследованию свойств грунта на участке.

Особенно это касается фундаментов без монолитного ростверка.

    Самой распространённой ошибкой частных застройщиков при возведении столбчатого фундамента является отсутствие хоть какого, даже приближённого расчёта.

Количество столбов, также как и площадь их оснований, берутся «с потолка».

Практически на всех строительных сайтах написано одно и тоже — ставьте столбы по углам и на пересечении стен, при необходимости на длинных стенах добавляйте ещё, чтобы расстояние между ними было от 1,5 до 2,5 метров.

Нормальный такой разброс! К тому же про площадь основания практически нигде ни слова. А ведь именно от этих показателей зависит, будет ли Ваш дом стоять на месте или со временем начнёт перекашиваться и садиться.

Расчёт столбчатого фундамента

   I)    В-первую очередь необходимо исследовать место под будущее строительство. Подробно об этом говорится в статье «Определяем свойства грунтов на участке застройки.

» В дополнение к изложенному там необходимо отметить следующее: приняв решение строить столбчатый фундамент, в обязательном порядке необходимо делать пробное бурение на 0,5-0,6 метров ниже предполагаемой глубины заложения столбов. Если под несущим грунтом Вы наткнётесь на слой водонасыщенных слабых грунтов (плывун), то от столбчатого фундамента лучше отказаться, т.к. столбы под нагрузкой могут просто прорезать несущий грунт и провалиться.

   II)    Вторым шагом будет определение нагрузки, которую дом с фундаментом будут оказывать на несущий грунт, проще говоря, расчёт веса дома. Приближенные значения удельного веса для отдельных элементов конструкции приведены в следующей таблице:

   Примечания:

   1)При угле наклона скатов крыши больше 60º снеговая нагрузка принимается равной нулю.

   2) При расчёте фундамента к весу дома прибавляется и ориентировочный вес самого фундамента. Высчитывается его примерный объём и умножается на удельный вес железобетона, равный 2500 кг/м³.

   III)    После определения веса дома рассчитываем минимально необходимую суммарную площадь (S) оснований всех столбов фундамента:

S = 1,3×P/Rо ,

где 1,3 — коэффициент запаса надёжности;

       Р — общий вес дома вместе с фундаментом, кг;

       Rо — расчётное сопротивление несущего грунта, кг/см².

    Значение Rо, называемое ещё несущей способностью грунта, ориентировочно можно принять по таблице ниже:

   Примечание:

    Значения расчётных сопротивлений даны для грунтов расположенных на глубине около 1,5 метров. У поверхности несущая способность почти в полтора раза ниже.

    Рассчитав значение суммарной площади оснований всех столбов, мы теперь можем определить их необходимое число в зависимости от диаметра или размеров сечения. Для большей наглядности рассмотрим простой пример.

Пример упрощённого расчёта столбчатого фундамента

    Рассчитаем столбчатый фундамент (на круглых столбах) для небольшого каркасно-щитового дома (см.рис. слева) размером 5х6 метров.

Высота 1-го этажа 2,7 м, высота фронтона — 2,5 м. Кровля шиферная. Несущий грунт — суглинок (Rо = 3,5 кг/см²). Глубина промерзания 1,3 метра.

    Итак, необходимо рассчитать вес дома.

1) Площадь всех стен, включая фронтоны, в нашем случае получится равной 72 м², а масса их 72 × 50 = 3600 кг

2) В доме имеется цокольное (пол 1-го этажа) и межэтажное (между 1-м и мансардным этажами) перекрытия. Их общая площадь 60 м², а масса 60 × 100 = 6000 кг

3) Эксплуатационная нагрузка имеется также и на 1-м и на мансардном этаже. Значение её будет равно 60 × 210 = 12600 кг

4) Площадь крыши составляет в нашем примере около 46 м². Масса её при шиферной кровле 46 × 50 = 2300 кг

5) Снеговую нагрузку принимаем равной нулю, т.к. угол наклона скатов крыши больше 60º.

6) Определим предварительную массу фундамента. Для этого нужно условно выбрать диаметр будущих столбов и их количество.

Допустим у нас есть бур диаметром 400 мм, его и возьмём. Число столбов предварительно берётся исходя из условия — один столб на 2 метра периметра фундамента.

У нас получится 22/2 = 11 штук.

    Объём одного столба высотой 2 метра (заглубляем на 0,2 м ниже глубины промерзания + 0,5 метра возвышается над землёй): π × 0,2² × 2 = 0,24 м³, а масса его 0,24 × 2500 = 600 кг.

   Масса всего фундамента 600 × 11 = 6600 кг.

7) Суммируем все полученные значения и определяем общий вес дома:    Р = 31100кг

Минимальная необходимая суммарная площадь оснований всех столбов будет равна:

S = 1,3×31100/3,5 = 11550 см²

9) Площадь основания одного столба диаметром 400 мм будет равна 1250 см². Следовательно в нашем фундаменте должно быть минимум  11550/1250 = 10 столбов.

    При уменьшении диаметра столбов их число будет увеличиваться и наоборот. Например, если мы возьмём бур 300 мм, то нужно будет сделать минимум 16 столбов.

    Определив минимально допустимое число столбов фундамента, делают их разбивку по периметру.

В-первую очередь их устанавливают в наиболее нагруженных местах — это углы дома и соединения наружных и внутренних стен.

Остальные столбы равномерно распределяют по периметру, при необходимости добавляя к полученному минимальному числу ещё несколько штук для симметрии. Главное правило здесь — больше можно, меньше нельзя.

    Важное замечание: если дом имеет какую либо более лёгкую пристройку, например, веранду, минимально допустимое количество столбов для неё считается отдельно от дома. Очевидно, что оно будет меньше.

    Часто при строительстве более тяжёлых домов на грунтах с малой несущей способностью число столбов получается очень большим, и чтобы его уменьшить, нужно существенно увеличивать диаметр подошвы. Простые земляные буры для этого не подходят. Здесь на помощь приходит технология «ТИСЭ». Она рассмотрена в статье «Фундамент ТИСЭ — технология, достоинства и недостатки».

    Рассмотрим теперь наиболее распространённые конструктивные схемы столбчатых фундаментов

Буронабивной фундамент

    Столбы создаются путём заливки бетона в предварительно пробуренные скважины. Работы по устройству буронабивного фундамента производятся в следующей последовательности:

    1) На основании расчёта производится разметка фундамента на участке.

    2) С помощью ручного (механизированного) бура или специальной буровой машины делаются скважины на 20-30 см ниже глубины промерзания.

     Примечание: в рамках данной статьи мы не рассматриваем мелкозаглубленные столбчатые фундаменты, которые используются практически только для небольших деревянных хозяйственных построек.

    3)   Из обычного рубероида сворачиваются цилиндры (по диаметру скважин) и обматываются скотчем. Они выполняют две роли: во-первых, это несъёмная опалубка для столбов, а во-вторых — их гидроизоляция.

    Если у Вас рубероид с посыпкой, сворачивайте гладкой стороной наружу.

Чем хуже грунт при замерзании будет прилипать к поверхности столбов, тем меньшие касательные силы, стремящиеся вытащить столбы зимой из грунта, будут на них действовать.

    4) Цилиндры из рубероида вставляются в скважины. На рисунке выше видно, что до самого основания рубероид не доходит, остаётся около 20 см.

Делается это не просто так. Через незакрытую часть сваи при заливке бетона цементное молоко просачивается в грунт и дополнительно связывает его.

Оно дополнительно повышает запас надёжности фундамента. Кроме того столбы лучше заякорятся в земле.

    5) В скважину заливается немного бетона (20-30 см), после небольшой паузы вставляется арматурный каркас, чтобы он под своим весом не опустился до соприкосновения с грунтом. Затем заливается весь столб до верха. Касание арматуры с грунтом не желательно, т.к. это приводит к её более быстрой коррозии.

    Обычно каркас делается из трёх-четырёх прутков рабочей арматуры А-III ∅10-12 мм, обвязанных между собой вспомогательной арматурой Вр-I ∅4-5 мм. Желательно, чтобы арматура находилась от наружной поверхности столба не ближе чем на 5 см.

    Если после заливки столбов на них будет сооружаться монолитный ростверк, рабочую арматуру выпускают из столбов на высоту этого ростверка.

Если же на столбах будет делаться обвязка из деревянных балок, то для её крепления при заливке бетона в верхнюю часть вкладывается резьбовая шпилька (напр.

, М16).

    Примечание: столбчатые фундаменты с железобетонным монолитным ростверком описаны в статье «Столбчатый фундамент с ростверком (свайно-ростверковый)».

    При температуре воздуха 15-20ºС нагружать столбчатый фундамент можно начинать уже через 4-5 дней.

Связано это с тем, что по прошествии данного периода несущая способность фундамента определяется уже не прочностью столбов, а прочностью грунта под ними.

К тому же дать полную расчётную нагрузку на фундамент (стены, перекрытия, крыша, эксплуатационные нагрузки) быстро Вы не сможете. Пока идёт строительство, бетон «дозреет».

   ВАЖНО: Нельзя оставлять столбчатый фундамент не нагруженным на зиму. Касательные силы морозного пучения могут поднять и перекосить столбы, причём все по разному.

    Столбчатые фундаменты из асбестовых, пластмассовых или металлических труб

    Столбы создаются путём заливки бетона в предварительно установленные в скважины асбестовые, пластмассовые или металлические трубы. Работы производятся в следующей последовательности:

    1) На основании расчёта производится разметка фундамента на участке.

    2) С помощью ручного (механизированного) бура или специальной буровой машины делаются скважины на 20-30 см ниже глубины промерзания. Диаметр скважин на 10 см больше диаметра выбранных труб. При отсутствии бура можно выкопать ямы и лопатой.

    3) В скважину заливается около 20 см бетона для увеличения несущей способности столбов, как уже говорилось выше.

После небольшой паузы в скважину вставляется сначала свёрнутый рулон рубероидной рубашки, которая защитит песчаную засыпку от  заиливания, затем асбестовая, пластиковая или металлическая труба и арматурный каркас.

    4) Производится обратная засыпка промежутка между трубой и рубероидной рубашкой песком и в трубу заливается бетон. Песок предотвращает примерзание грунта к трубам зимой и их подъём касательными силами морозного пучения.

    Примечание: Асбестовые трубы имеют не очень высокую морозостойкость, поэтому довольно часто в месте их входа в грунт из-за насыщения влагой они разрушаются. Чтобы этого избежать, желательно опасное место покрыть обмазочной гидроизоляцией.

 Прямоугольные (квадратные) столбы из бетона, кирпича, блоков

    Прямоугольные или квадратные столбы делают, когда под рукой нет бура подходящего диаметра.

Ямы копают вручную лопатой.

Работа эта более трудоёмкая и объём вырабатываемого грунта, по сравнению с бурением, тоже больше.

    Последовательность выполнения работ практически такая же, как и в случае с трубами.

Отличие в том, что вместо труб в ямы вставляется предварительно изготовленная деревянная опалубка, либо столбы выкладываются из кирпича (блоков).

    Обратная засыпка производится после съёма опалубки через 2-3 дня. Кирпичные столбы можно засыпать на следующий день.

    Примечание: Как уже говорилось выше, обратная засыпка песком (непучинистым материалом) делается для предотвращения подъёма столбов зимой.

Но у неё есть один недостаток. При попадании в яму воды (напр. дождевой), песок номокает и теряет свои несущие свойства.

Столбы при этом становятся неустойчивыми в горизонтальном направлении.

Чтобы этого избежать, необходимо тщательно отнестись к отводу воды от фундамента: сделать нужные уклоны, отмостку и ливнёвки.

    Часто столбы делаются комбинированные, т.е. в грунте они бетонные, а выше уровня земли выкладываются из кирпича или блоков.

Этот вариант не подходит для последующего сооружения ростверка. Теряется его смысл, заключающийся в изготовлении одной жёсткой рамы.

    Существует ещё один вид столбов — деревянные, на заострять на них своё внимание мы не будем, т.к. используются они в настоящее время очень редко.

Заметим лишь, что для таких столбов нужно использовать влагостойкие породы древесины (дуб, лиственница и т.

п) и перед установкой их необходимо защитить от влаги (обмазать гидроизоляцией или завернуть в рубероид, а лучше сделать и то и другое).

Источник: https://moi-domostroi.ru/stolbchatyi-fundament/

Пример расчета столбчатого фундамента

Фундамент — одна из основных несущих конструкций дома.

Качество выполнения работ влияет на срок службы здания и его нормальную эксплуатацию (отсутствие трещин, кренов).

Чтобы обеспечить надежность и устойчивость, необходим не только тщательный контроль на стадии строительства, но и грамотный расчет столбчатого фундамента.

Принцип работы и требования

Столбчатый фундамент представляет собой несколько столбов, объединенных с помощью ростверка (горизонтальная обвязка).

Ростверк необходим для совместной работы отдельно стоящих конструкций. Чтобы обеспечить устойчивость и предотвратить опрокидывание, столбы заглубляют в землю.

Глубина заложения зависит от нагрузки от здания и характеристик грунта.

Несущая способность обеспечивается за счет опирания на грунт и поверхностного трения. В случае с фундаментом небольшой глубины трение возникает незначительное.

Лучше всего данный тип конструкции подходит для возведения деревянного или каркасного дома с высотой два и более этажа. Возведение тяжелых каменных домов на таких фундаментах невозможно.

Удельная масса стен здания не должна превышать 1000 кг на метр кубический.

Из-за небольшой несущей способности требуется, чтобы уровень грунтовых вод находился глубже подошвы фундамента минимум на 50 см.

При наличии на участке слоя насыпных грунтов, их необходимо удалить и заменить песком средней крупности с послойным виброуплотнением (максимальный слой уплотнения 20 см).

Плюсы и минусы конструкции

К основным достоинствам можно отнести невысокую стоимость, которая обеспечивается за счет:

  • снижение объема земляных работ при возведении каркасного здания;
  • снижение количества необходимых материалов (по сравнению с ленточным фундаментом);
  • небольшое количество вынимаемого грунта не требует наличия крупной техники (самосвалы, экскаваторы).

К недостаткам можно отнести достаточно непредсказуемое поведение столбов при нарушении технологии возведения и ошибок на стадии проектирования. Еще одним минусом стала ограниченная область применения из-за невысокой несущей способности.

Подготовка к расчетуНа стадии предварительной подготовки необходимо выяснить все исходные данные для расчета:

  • размеры здания в плане;
  • несущая способность основания (грунта);
  • нагрузка на фундамент от собственного веса и вышележащих конструкций.

Геологические изыскания

Многие при самостоятельном возведении каркасного дома пренебрегают изучением характеристик грунта. Важно изучить геологические условия площадки.

При проектировании здания специалистами проводятся достаточно затратные геологические изыскания, которые включают в себя бурение и изучение полученного материала в лаборатории.

Результатом проведения всех работ становятся точные значения всех характеристик, необходимых для расчета.

Для этого проводят бурение или выкапывают яму на 50 см ниже предполагаемой подошвы фундамента дома.

Важно определить тип грунта и убедится в отсутствии водонасыщенных слоев. Тип грунта понадобится при дальнейших расчетах.

Иногда необходимо выполнить проверку несколько раз в разных местах.

Даже при условии хорошего качества основания в одной скважине, в почве может располагаться линза неустойчивого грунта.

При небольшом ее размере можно попробовать ее обойти, но если она достаточно велика, придется остановиться на другом типе фундамента.

Сбор нагрузок

Нагрузки на здание могут быть временными и постоянными. Постоянные включают в себя вес всех элементов здания, а временные по СП «Нагрузки и воздействия» делятся на два вида: длительные и кратковременные.

К длительным относится вес мебели и оборудования, а к кратковременным вес людей и осадки. При расчете в общем случае учитываются такие осадки как снег и ветер.

Для фундаментов необходимо знать только вес снегового покрова.

Чтобы собрать постоянную нагрузку от всего здания требуется сосчитать:

  • вес стен;
  • вес перекрытий;
  • вес кровли;
  • собственный вес фундамента.

Массу конструкций можно свести в одну небольшую таблицу.

Тип конструкции

Тип конструкции Вес
Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем 30-50 кг/м2
Перекрытие по деревянным балкам утепленное материалом плотностью до 200 кг/м3 100-150 кг/м2
Собственный вес фундамента из железобетона 2500 кг/м3
Кровля с несущими конструкциями
Металлическая 40-60 кг/м2
Керамическая 80-120 кг/м2
Из гибкой черепицы 50-70 кг/м2

Важно! Необходимо не перепутать единицы измерения в таблице. Для всех конструкций, кроме фундаментов значения приведены для квадратного метра (толщина уже учтена).

Эти значения являются нормативными, для получения расчетных понадобится умножить их на специальный коэффициент надежности по нагрузке.

Этот коэффициент приводится в СП «Нагрузки и воздействия». Для каркасного дома все значения представлены в таблице.

Тип конструкции Коэффициент надежности по нагрузке
Деревянные 1,1
Железобетонные плотностью более 1600 кг/м3 1,3
Изоляционные слои, засыпки, стяжки изготавливаемые в заводских условиях 1,2
Изоляционные слои, засыпки, стяжки изготавливаемые на строительной площадке 1,3

По нормативным документам для жилых зданий нормативная полезная нагрузка (длительная временная) принимается равной 150 кг/м2. Для данного значения коэффициент надежности составляет 1,2. Отсюда получаем расчетное значение 180 кг/м2 площади пола.

Далее приступаем к нахождению нагрузки от снегового покрова. Для этого потребуется уже знакомый СП «Нагрузки и воздействия», в котором в таблице 10.

Читайте также  Фундамент под забор из профнастила своими руками

1 указаны значения в зависимости от климатического района. Снеговой район определяется по картам, представленным в СП «Строительная климатология».

Коэффициент надежности для снеговой нагрузки принимается 1,4.

Важно! При угле наклона кровли более 60 градусов снеговая нагрузка принимается равной нулю, поскольку при таком скате снег на крыше задерживаться не будет.

Порядок расчета

В первую очередь определяют минимальную площадь основания для всех столбов в сумме. Расчет проводят по формуле:

S = P/Rо,

где Р — общий вес конструкций дома, найденный на этапе подготовки в килограммах;

Rо — расчетное сопротивление несущего слоя грунта (на который опирается фундамент) в килограммах на квадратный сантиметр.

Значение расчетного сопротивления можно свести в одну таблицу:

Тип грунта основания Rо на глубине 1,5 м и более, кг/см2 Rо у поверхности земли, кг/см2
Галечный с глиной 4,5 3
Гравийный с глиной 4,0 2,7
Крупнозернистый песок 6,0 4,0
Песок средней крупности 5,0 3,33
Мелкозернистый песок 4,0 2,7
Пылеватый песок 2,0 1,33
Супесь или суглинок 3,5 2,33
Глина 6,0 4,0
Насыпной грунт с уплотнением или просадочный 1,5 1,0
Насыпной грунт без уплотнения 1,0 0,67

Важно! Строить на насыпном грунте крайне не рекомендуется. При нахождении его в геологии участка чаще всего выполняют полную замену на крупный или средний песок.

Вычислив значение суммарной площади столбов для каркасного дома, находят требуемые размеры подошвы для одного фундамента и их необходимое количество. В обязательном порядке опоры располагают по углам и примыканиям стен, по периметру распределяют равномерно.

Пример расчета

Для наглядного объяснения рассмотрен расчет столбчатого фундамента для двухэтажного каркасного дома размерами 6 на 6 метров.

Пример представлен на основе следующих исходных данных:

  • стены толщиной 150 мм, площадь — 100 м2;
  • кровля металлическая по деревянным стропилам с уклоном 25 градусов площадью 40 м2;
  • площадь перекрытий по деревянным балкам 72 м2;
  • снеговой район lV;
  • грунт основания — гравийный с глиной.

Рассчитываем нагрузки с учетом коэффициентов:

  • от стен = 100м 2*50 кг/м2*1,1 = 5500 кг;
  • от перекрытий = 72м2*150кг*1,1 = 11800 кг;
  • от кровли = 40м2*60кг/м2*1,1 = 2640 кг.

Чтобы рассчитать собственный вес фундаментов принимаем его ширину 400 мм. Предварительно принимается 1 столб на каждые 2 метра периметра здания.

Для данного примера 24/2 = 12 шт. Глубина промерзания грунта для выбранного климатического района (по СП «строительная климатология») 1,8 м.

Столб должен опираться на 0,2 м ниже глубины промерзания и выходить из земли на 0,5 м.

Такое заглубление необходимо, чтобы предотвратить опрокидывание или выпирание при воздействии сил морозного пучения. Получаем значение 2,5 м.

  • масса всех столбов равна 1,3 *2,5м*0,4м*0,4м*12шт*2500кг/м3 = 15600 кг;
  • полезная долговременная нагрузка 150кг/м2*72м2*1,2 = 12960 кг;
  • снеговая нагрузка = 240кг/м2*1,4*40м2 = 13440 кг.

Сумма всех значений составляет 61940 кг.

S = 61940кг/4,0 кг/см2 = 15485см2 на все столбы.

Площадь одного столба = 40см*40см = 1600 см2.

Количество столбов в этом примере на весь фундамент = 15485/1600 = 9,67 шт. Принимаем 10 шт.

В данном случае 4 столба будут располагаться по углам, а остальные 6 необходимо расположить по периметру.

Части здания, сильно различающиеся по весу необходимо рассчитывать отдельно и располагать на независимых друг от друга фундаментах (например, основная часть дома и летняя веранда).

Увидев пример, можно понять, что выполнить необходимые расчеты может даже не специалист. Это не займет большого количества времени, но позволит избежать большого количества проблем при эксплуатации.

Важно учитывать климатический район строительства и массу основных конструкций. При недостаточной несущей способности фундаментов может происходить растрескивание стен или опрокидывание всего дома.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Источник: http://GidFundament.ru/stolbchatyj/raschet-primer.html

Расчет и строительство столбчатого фундамента под каркасный дом

столбчатый фундамент для каркасного дома расчет — столбчатый фундамент для каркасного дома расчетВ связи с планируемой постройкой каркасного дома в деревне (на замену старой бревенчатой избушке) я задумался над выбором и расчетом фундамента. После довольно длительных поисков в интернете было принято решение остановиться на столбчатом фундаменте. Осталось дело за малым: рассчитать нагрузки и уточнить по этим нагрузкам конструкцию фундамента.

Столбчатый фундамент — это фундамент из нескольких столбов, заглубленных в грунт в определённом порядке и связанных в единую раму посредством деревянной, металлической обвязки или железобетонного ростверка.

Столбчатые фундаменты применяются в основном для возведения деревянных или каркасных домов высотой не более 2-х этажей, бань, хозяйственных построек, удельная масса которых не превышает 1000 кг/м³. Более тяжёлые дома на таких фундаментах строить нецелесообразно, в связи с относительно невысокой прочностью столбов и недостаточно большой суммарной площадью подошвы.

Столбчатый фундамент хоть и является самым дешевым, но в случае его правильного проектирования он также будет надежной опорой.

Достоинства столбчатого фундамента:

  1. экономия денежных средств и трудовых затрат за счёт уменьшения объёма земляных и бетонных работ;
  2. высокая скорость строительства нулевого цикла.

Основной недостаток столбчатого фундамента:

  1. непредсказуемое поведение отдельных столбов фундамента при легкомысленном отношении застройщика к исследованию свойств грунта на участке (особенно для фундаментов без монолитного ростверка).

Отличия столбчатого фундамента от ленточного:

  1. подходит для построек, относящихся к облегченному типу (деревянные строения без подвального помещения, колонны и т.д.);
  2. представляет собой ряд опор, находящихся в наиболее нагруженных точках.

Виды столбчатого фундамента:

  1. по особенностям конструкции:
    • монолитный, который имеет большую прочность, т.к. изготовлен из армированного бетона.
    • сборный, который состоит из отдельных элементов, поэтому имеет слабые места по швам (стыкам).
  2. по глубине размещения основания:
    • заглубленный — размещен ниже уровня промерзания, обязателен на глинистых почвах.
    • малозаглубленный — выполненный на глубине до 700 мм, целесообразен на песчаных или скалистых грунтах.

Исходные параметры для расчета столбчатого фундамента:

  1. тип грунта и перепад высот в месте будущего строительства;
  2. глубина залегания подземных вод;
  3. уровень промерзания грунта;
  4. проект дома (расположение несущих и внутренних стен).  

Самым главным противопоказанием для выбора столбчатого фундамента является высокий уровень грунтовых вод. Нельзя допускать, чтобы он подходил ближе чем на 50 см к подошве столбов. Кроме того, столбы обязательно должны быть заложены глубже слоя плодородных неустойчивых органических грунтов.

Сначала необходимо исследовать грунты на месте будущего строительства. Подробно об этом говорится в статье по ссылке http://moi-domostroi.ru.

Запомните: приняв решение строить столбчатый фундамент, в обязательном порядке необходимо делать пробное бурение на 0,5-0,6 метров ниже предполагаемой глубины заложения столбов для выявления водонасыщенных слабых грунтов (плывунов).

После исследования грунтов необходимо определить нагрузку, которую дом с фундаментом будут оказывать на несущий грунт, проще говоря, расчёт веса дома.

Оценивается примерная масса будущей постройки (точную считать бессмысленно, однако при подсчетах постарайтесь учесть и нагрузки из-за домашней утвари), после чего выбирается вид столбчатого фундамента.

Если есть сомнения, то лучше взять более прочный вариант.

Приближенные значения удельного веса для отдельных элементов конструкции

   Примечания:

   1) При угле наклона скатов крыши больше 60º снеговая нагрузка принимается равной нулю.

   2) При расчёте фундамента к весу дома прибавляется и ориентировочный вес самого фундамента. Высчитывается его примерный объём и умножается на удельный вес железобетона, равный 2500 кг/м³.

Источник: http://moi-domostroi.ru/stolbchatyi-fundament/

После определения веса дома рассчитываем минимально необходимую суммарную площадь (S) оснований всех столбов фундамента:

S = 1,3×P/Rо ,

где 1,3 — коэффициент запаса надёжности;

       Р — общий вес дома вместе с фундаментом, кг;

       Rо — расчётное сопротивление несущего грунта, кг/см².

Значение Rо, называемое ещё несущей способностью грунта, ориентировочно можно принять по таблице ниже:

   Примечание:

    Значения расчётных сопротивлений даны для грунтов расположенных на глубине около 1,5 метров. У поверхности несущая способность почти в полтора раза ниже.

Рассчитав значение суммарной площади оснований всех столбов, мы теперь можем определить их необходимое число в зависимости от диаметра или размеров сечения.

Расчет столбчатого мелкозаглубленного фундамента на опорных подошвах для моего каркасного дома

5 м, площадь крыши 108 м2, стены толщиной 200 мм с утеплением пенопластом или минватой (окончательное решение еще не принято).

Для расчета нагрузки возьму следующие параметры массы 1 м2 конструкций:

  1. цокольное перекрытие 75 кг;
  2. чердачное 75 кг;
  3. стены 70 кг;
  4. кровля 30 кг;
  5. снеговая нагрузка 190 кг;
  6. полезная нагрузка помещений (мебель и люди) 210 кг;
  7. фундамент 2500 кг/м3;

При расчете массы стен просуммировал площадь всех стен, включая внутренние перегородки, получив следующий результат: площадь стен первого этажа 121.5 м2, площадь внутренних стен мансарды 41.5 м2. Таким образом, масса всех стен дома равна (121.5 + 41.5)*70 = 11 410 кг.

Площадь перекрытий (цокольного и первого этажа): 8 * 8 = 64 м2. Масса перекрытий 64*2*75 = 9 600 кг.

Полезная нагрузка помещений: 64 * 210 = 13 440 кг.

Масса чердачного перекрытия (мансарда с утеплением): 108 * 200 = 21 600 кг.

Масса снеговой нагрузки (при самых худших условиях): 108 * 190 = 20 520 кг.

Общая масса дома равна примерно 77 тонн.

Масса фундамента (22 опоры): 4 м3 * 2500 = 10 000 кг.

Итого, масса дома с фундаментом составляет около 87 тонн.

Так как по проекту у меня запланирована установка 22 столбов-опор, теперь необходимо определить потребную площадь их основания (грунт: 50 см плодородный слой, далее — супесь, грунтовые воды расположены ниже 2 м).

Читайте также  Теплое подполье при ленточном фундаменте

Минимально необходимая суммарная площадь (S) оснований всех столбов фундамента:

S = 1,3×P/Rо ,

S = 1.3 * 87 000 (кг) / 3,5 = 32 314 см2

Теперь находим потребную площадь одной опоры: 32 314 / 22 = 1 468 см2, что соответствует квадрату со сторонами 38 см.

Если принять размер опоры 0.6 м х 0.6 м (площадь основания 3600 см2 или 0.

36 м2), то суммарная площадь основания всех опор будет равна 7,92 м2, а нагрузка на грунт составит не более 1,3 * 87 000/79200 = 1,42 кг/см2, что обеспечивает необходимую несущую способность фундамента. 

Источник: https://samostroy74.ru/raschet-stolbchatogo-fundamenta-pod-karkasnyj-dom

Рассчитываем фундамент для каркасного дома

Каркасный дом имеет множество преимуществ, среди которых легкость, надежность, возможность строительства на любом грунте. Но при этом необходим правильный расчет всех деталей.

Важнейшую роль играют несущие конструкции, на которых держится здание. Одной из них является фундамент, его расчет заключается в определении опорной площади и нагрузки на грунт, выборе подходящего типа и необходимых размеров.

Изучите, как рассчитать все нужные показатели.

Виды фундаментов для каркасных домов

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

Ленточный фундамент – классика частного домостроения

Ленточный фундамент выдерживает значительные нагрузки, в том числе и на подвижном грунте.

Под каркасный дом лучше всего подойдет монолитный или сборный мелкозагрубленный фундамент, имеющий глубину заложения около 0,5 м и возвышающийся над поверхностью земли около 20-30 см.

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

Дом на сваях

Свайно-винтовой фундамент можно применять для любого участка, при этом чаще всего он актуален на сложных почвах.

Несмотря на то что сваи располагаются на большую глубину, необходимости в привлечении спецтехники нет, монтаж возможен в любое время года и не требует много времени и финансовых затрат.

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

Монолитная плита

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

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

Простой столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент состоит из отдельно стоящих столбов из бетона. Верхняя часть конструкции называется оголовком, а нижняя – основанием.

Столбики располагаются в местах сосредоточения нагрузки, в частности по периметру каркасного дома и под пересечением стен.

Высота их обычно равна высоте пола на первом этаже, то есть около 50-60 см над поверхностью земли.

Столбчатый фундамент очень просто и быстро монтировать, он наиболее приемлемый по цене.

Однако есть серьезные недостатки: невысокая несущая способность и возможность монтажа только на непучинистых устойчивых грунтах в теплое время года.

Сбор и анализ нагрузок

Нагрузка на фундамент может быть постоянная и временная. В первый тип входят все элементы каркасного дома.

Временные нагрузки бывают кратковременными (вес людей) и длительными (вес оборудования, мебели). Для расчета во внимание берется также вес снегового покрова.

Постоянная нагрузка рассчитывается с учетом веса стен, кровли, перекрытий, веса самого фундамента. Масса конструкций по типу представлена ниже.

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

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

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

Расчет несущей конструкции

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

Что нужно рассчитать

Несущая способность грунтов и масса дома являются основополагающими показателями для расчетов.

Благодаря им имеется возможность определить способность почвы выдержать нагрузку дома с конкретной площадью опоры и массой.

Строительство будет возможным только тогда, когда показатели несущей способности почвы больше, чем давление на нее здания, иначе нужно проводить изменения в размерах и увеличивать ширину основания.

Для расчета несущей способности фундамента учитывают площадь основания и глубину его заложения.

Эти параметры важны при определении возможной усадки конструкции в течение двух лет после строительства.

Если усадка будет неравномерной, то по стенам или фундаменту могут пойти трещины, дом перекосится или вовсе разрушен.

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

Глубина заложения несущих конструкций: тип грунта

Перед проведением расчетов требуется определить структуру грунта, глубину его промерзания и расположение уровня грунтовых вод.

Это позволит установить оптимальную глубину заложения фундамента.

Несущая конструкция будет максимально крепкой при заложении на однородный грунт, который усаживается равномерно. В учет также берется тип почвы.

Хрящевой грунт – это сочетание камней и гравия. Минимальная глубина заложения в этом случае составляет 0,5 м.

На определение точного показателя здесь влияет только уровень грунтовых вод и вес сооружения.

На скальном участке, где преобладают плотные горные породы, фундамент закладывают на небольшую глубину, при этом лишь сняв верхний тонкий слой почвы.

Песчаный грунт хорошо впитывает воду, которая на поверхности не застаивается.

За счет этого и незначительного промерзания глубина основания может быть около 50-70 см.

Она увеличивается до уровня промерзания в том случае, когда грунт пылевидный или мелкозернистый, а расположение грунтовых вод высокое.

Полезное:   Сколько нужно денег чтобы построить дом

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

Фундамент для глинистого грунта необходимо закладывать ниже точки промерзания.

Особенно придерживаться этих рекомендаций нужно при высоком уровне грунтовых вод.

Такая почва наиболее опасна, так как сжимается при сильной нагрузке и вспучивается при замерзании. Чтобы избежать трещин, требуется высокопрочный фундамент.

Уровень грунтовых вод

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

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

Площадь несущей конструкции

Площадь фундамента рассчитывается на основе того факта, что почва не должна проседать под давлением каркасного дома.

Проседание случается, если нагрузка на грунт избыточна из-за большого веса здания. Чтобы ее уменьшить, требуется увеличение площади основы под фундамент.

При выборе ленточного типа несущей конструкции нужно увеличить ширину ленты.

Для уменьшения нагрузки на грунт при выборе столбчатого фундамента необходимо увеличить размеры и количество столбов. Расстояние между ними должно быть около 100-250 см.

Далее рассмотрим пример расчета размеров фундамента.

Расчет площади основания

При строительстве каркасного дома бывает достаточно столбчатого фундамента.

Чтобы определить нагрузку на грунт требуется просуммировать вес фундамента и вес здания.

Это позволит понять выдержит ли почва планируемое строение.

Итак, допустим, столбики будут иметь диаметр 20 см и глубину 1,9 м. Опорная площадь равняется 3,14 х 10 см х 10 см = 314 кв. см. Вес столбика будет 143 кг, а объем 0,6 куб. м.

Понадобится 30 столбиков, поскольку длина стен составляет 30 м, а расстояние равняется 1 м. Исходя из этого, общий вес равен 30 х 143 кг = 4290 кг, опорная площадь – 30 х 314 кв.

см = 9420 кв. см.

Общий вес каркасного дома составит 27000 кг. Для расчета нагрузки на грунт необходимо разделить это число на опорную площадь, получится 2,88 кг/кв. см.

Несущую способность сухого грунта можно взять за 2 кг/кв. см.

Это значит, что для строительства каркасного дома такой площади фундамента недостаточно и нужно увеличить количество или размер столбов.

: самостоятельный расчет ленточного фундамента

Закладка Постоянная ссылка.

Источник: https://Pro-karkas.ru/calc/calculation-foundation-frame-house/

stroypodskazka.com


Смотрите также