Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
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. 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 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. 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.Расчет фундамента для дома: нагрузка на фундамент и грунт. Расчет столбчатого фундамента для каркасного дома
Расчет фундамента для каркасного дома своими руками
Виды фундаментов для каркасных домов
Ленточный фундамент – классика частного домостроения
Дом на сваях
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.
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.
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.
Видео: самостоятельный расчет ленточного фундамента
Закладка Постоянная ссылка.
pro-karkas.ru
нагрузка на фундамент и грунт / каркасный дом своими руками
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.
Глубина промерзания грунтаПромерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.
Уровень грунтовых водГрунтовые 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 грунтПучинистый 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 грунтовМорозное 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 так же:
karkasdom.info
Столбчатый фундамент для каркасного дома. Столбчатый фундамент. Пример расчета. Сведения о глубине закладки опор столбчатого фундамента.
Учитывая вопросы читателей, я в корне переделал раздел "Подсчёт нагрузок", добавив конкретный пример расчёта необходимого числа столбчатых фундаментов, чтобы даже самый далёкий от строительства человек мог подсчитать конструктивные и нормативные нагрузки для расчёта столбчатых фундаментов на любых грунтах.
В качестве примера я взял одноэтажный дом с размерами в плане 6,0x6,0 м (рис. 1) с рублеными стенами из бруса сечением 150x150 мм (объёмный вес бруса - 800 кг/м3), обшитыми снаружи вагонкой по рулонной гидроизоляции. Цоколь дома - бетонный, высотой 0,8 м и шириной 0,2 м (объёмный вес бетона - 2100 кг/м3), на железобетонной рандбалке сечением 0,20x0,15 м (объёмный вес железобетона-2400 кг/м3). Высота стен - 3,0 м. Крыша - двускатная, кровля - из волнистого шифера. Цокольное и чердачное перекрытия - дощатые по деревянным балкам сечением 150x50 мм, утеплённые минераловатными плитами (объёмный вес утеплителя - 300 кг/м3).
план цокольного этажа
Рис 1. План цокольного этажа и распределение конструктивных нагрузок по осям.
За расчётные я взял установленные СНиПом нормативные нагрузки (нормативные равномерно распределённые нагрузки на перекрытия устанавливаются СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия" в зависимости от назначения помещения):
- для жилых помещений, то есть на цокольное перекрытие - 150 кг/м2;
- для чердачного перекрытия - 75 кг/м2.
Коэффициент перегрузки для нормативных нагрузок (равный 1,4) в расчётах не учитывал. Думаю, для лёгкого дачного домика он не нужен. И без него, чтобы использовать нормативную нагрузку на цокольное перекрытие, равную 150 кг/м2, нужно на каждый квадратный метр поставить по 2,2 человека средней упитанности. Умножаем 36 м2 на 2,2. Получим, что для воспроизведения нормативной нагрузки потребуется 79,2 человека. Правда, на чердачное перекрытие - в два раза меньше, но всё одно и так заведомо много больше реального.
А вот нормативную снеговую нагрузку, равную для средней полосы России 100 кг/м2 на площадь горизонтальной проекции крыши, нужно учитывать обязательно. Хотя о такой снеговой нагрузке в последние десятилетия можно только мечтать, но принимать в расчёт нужно.
Перейдём непосредственно к расчётам.
Рис 2. Распределение равномерных нормативных нагрузок цокольного и чердачного перекрытий.
На рис. 1 и рис. 2 видно, что на фундаменты по различным осям приходятся различные нагрузки. По осям "1", "2" и "3", на которые опираются балки перекрытий, приходятся самые большие нагрузки, причём наибольшая - по оси "2", по осям же "А" и "В" нагрузки существенно меньше.
А теперь давайте подсчитаем нагрузки на фундаменты по каждой из осей. Определяются они, как я уже говорил, суммированием всех конструктивных и нормативных нагрузок.
НАГРУЗКИ ПО ОСЯМ "1"И "3"
Конструктивные нагрузки:
1) от сруба стены: 6 м х 3 м = 18 м2. Умножаем на суммарную толщину стены ~ 0,2 м (с учётом наружной обшивки). Получаем 3,6 м3, а вес - 3,6 м3 х 800 кг/м3 = 2800 кг или ~ 3,0 т;
2) от рандбалки: 0,2 м х 0,15 м х 6,0 м = 0,18 м3 х 2400 кг/м3 = 430 кг или ~ 0,5 т;
3) от цоколя: 0,2 м х 0,8 м х 6,0 м = 0,96 м3 х 2100 кг/м3 = 2160 кг или ~ 2,0 т;
4) от цокольного перекрытия. Посчитаем суммарный вес всего перекрытия, а затем возьмем 1/4 часть от него (на рис. 1 обозначено одинарной штриховкой).
Лаги сечением 50x150 мм установлены с "шагом" 50 см - всего 2,0 м3. Их вес равен 2,0 м3 х 800 кг/м3 = 1600 кг или ~ 1,6 т.
Посчитаем вес настила пола и подшивки толщиной 30 мм.
Объём - 0,06 м х 36 м2 = 2,16 м3. Умножаем его на 800 кг/м3, получаем 1700 кг или ~ 1,7 т.
Минераловатный утеплитель - толщиной 0,15 м.
Объём равен 0,15 м х 36 м2 = 5,4 м3. Умножив на плотность 300 кг/м3, получим 1620 кг или ~ 1,6 т.
Всего: 1,6 + 1,7 + 1,6 = 4,9 т или ~ 5,0 т. Делим на четыре, получим 1,25 т, округлённо ~ 1,3 т;
5) от чердачного перекрытия ~ 1,2 т;
6) от крыши: суммарный вес одного ската (1/2 всей кровли) с учётом веса стропил, обрешётки и шифера - всего 50 кг/м2 х 24 м2 =1200 кг или ~ 1,2 т.
Нормативные нагрузки (на каждую из осей "1"и "3" приходится 1/4 часть нормативной нагрузки на перекрытие):
1) от цокольного перекрытия: (6,0 м х 6,0 м)/4 = 9 м2 х 150 кг/м2 = 1350 кг или ~ 1,4 т;
2) от чердачного перекрытия: вдвое меньше, чем от цокольного перекрытия или ~ 0,7 т;
3) от временной снеговой нагрузки: (100 кг/м2 х 36 м2)/2 = 1800 кг или ~ 2,0 т.
Итого: Все конструктивные нагрузки в сумме: 9,2 т или ~ 9200 кг. Все нормативные нагрузки в сумме: 4,1 т или ~ 4100 кг. Всего на каждую из осей "1" и "3" приходится нагрузка, равная ~ 13300 кг.
НАГРУЗКИ ПО ОСИ "2"
Конструктивные нагрузки:
1) нагрузки от сруба стены, рандбалки и цоколя будут точно такими же, как и для оси "1" или "3": 3,0 т + 0,5 т + 2,0 т = 5,5 т;
2) нагрузки от цокольного и чердачного перекрытий будут в два раза выше, чем рассчитанные для осей "1" и "3" (см. рис 1. двойная штриховка): 2,6 т +2,4 т = 5,0 т.
Нормативные нагрузки:
1) от цокольного перекрытия: 2,8 т;
2) от чердачного перекрытия: 1,4 т.
Итого: Все конструктивные нагрузки в сумме: 10,5 т или ~ 10500 кг. Все нормативные нагрузки в сумме: 4,2 т или ~ 4200 кг. Всего на ось "2" приходится нагрузка, равная ~ 14700 кг.
НАГРУЗКИ ПО ОСИ "А" И ОСИ "В"
По этим осям в расчёт берутся только конструктивные нагрузки от сруба стен, рандбалок и цоколей, то есть 3, 0,5 и 2 т соответственно. Фундаменты по этим осям не несут ни конструктивные, ни нормативные нагрузки от перекрытий, ибо их несут фундаменты под продольными стенами по осям "1", "2" и "3".
Следовательно, нагрузки на фундаменты от каждой из этих стен будут равны 3,0 т + 0,5 т + 2,0 т = 5,5 т или ~ 5500 кг.
РАСЧЁТ НЕОБХОДИМОГО ЧИСЛА СТОЛБЧАТЫХ ФУНДАМЕНТОВ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ГРУНТОВ
А теперь давайте подсчитаем, сколько потребуется для нашего домика сборных столбчатых фундаментов с башмаками диаметром 30 см, исходя, естественно, из расчётных сопротивлений грунтов (R).
При расчётном сопротивлении грунта R=2,5 кг/см2 (наиболее часто встречающееся значение) и опорной площади башмака 706 см2 (для упрощения вычислений округлим до 700 см2), несущая способность одного столбчатого фундамента будет Р = 2,5 кг/см2 х 700 см2 = 1750 кг.
Для грунта с расчётным сопротивлением R = 1,5 кг/см2 Р = 1,5 кг/см2 х 700 см2 = 1050 кг.
А при минимальном табличном значении R = 1 кг/см2, несущая способность одного столбчатого фундамента будет, естественно, ещё меньше: Р = 1,0 кг/см2 х 700 см2 = 700 кг.
Как я уже говорил, в результате моих экспериментов, которые я провожу уже более десяти лет, установлено, что расчётное сопротивление обводнённых грунтов бывших болот значительно, почти вдвое ниже минимального значения табличного расчётного сопротивления, равного 1,0 кг/см2, и составляет на глубине 1,5 м примерно 0,5...0,6 кг/см2.
Таким образом, на обводнённых грунтах бывших болот, имеющих расчётное сопротивление R = 0,6 кг/см2, несущая способность одного столбчатого фундамента с башмаком 30 см составит Р = 0,6 кг/см2 х 700 см2 = 420 кг.
Имея эти данные, подсчитаем, сколько нужно для нашего домика столбчатых фундаментов (объёмом 0,02 м3 бетона каждый) для приведённых выше расчётных сопротивлений грунта. Под стены по осям "1" и "3" с нагрузкой ~ 13300 кг, по оси "2" с нагрузкой ~ 14700 кг и под стены по осям "А" и "В" с нагрузкой ~ 5500 кг.
1) R = 2,5 кг/см2.
Для стен по осям "1"и "3" потребуется:
13300 кг/1750 кг = 7,6 шт. или, округлив ~ 8 штук фундаментов.
Для стены по оси "2":
14700 кг/1750 кг = 8,4 шт. или, округлив ~ 9 штук.
Для стен по осям "А" и "В":
5500 кг/1750 кг = 3,1 шт. или, округлив ~ 3 штуки.
Всего ~ 31 фундамент. Объём бетона - 31 х 0,02 м3 = 0,62 м3.
2) R = 1,5 кг/см2.
По осям "1" и "3" ~ по 12 штук.
По оси "2" ~ 14 штук.
По осям "А" и "В" ~ по 6 штук.
Всего ~ 50 шт. Объём бетона ~ 1,0 м3.
3) R = 1,0 кг/см2.
По осям "1"и "2" ~ по 19 штук.
По оси "2" ~ 21 штука.
По осям "А" и "В" ~ по 8 штук.
Всего - 75 штук. Объём бетона ~ 1,50 м3.
4) R = 0,6 кг/см2.
По осям "1"и "3" ~ по 32 штуки.
По оси "2" ~ 35 штук.
По осям "А" и "В" ~ по 13 штук.
Всего - 125 штук. Объём бетона ~ 2,50 м3.
В первых двух примерах угловые столбчатые фундаменты следует установить на пересечении осей, а вдоль осей - с равным шагом (на равном расстоянии друг от друга). Под цоколь дома по оголовкам фундаментов отливают в опалубке армированные бетонные рандбалки.
В третьем примере на пересечении осей следует установить по три столбчатых фундамента. Так же по три столбчатых фундамента следует группировать и вдоль осей "1", "2" и "3". Как говорят строители, установить "кусты" из трёх столбчатых фундаментов (рис. 3).
столбчатый фундамент
Рис 3. "Куст" из трех столбчатых бетонных фундаментов.
На каждом таком "кусте" в дальнейшем надо сделать общий железобетонный оголовок-ростверк с последующим устройством на оголовках-ростверках и на оголовках столбчатых фундаментов, установленных по осям "А" и "В" железобетонных рандбалок.
В четвёртом примере на пересечениях осей и вдоль осей"1", "2" и "3" делать "кусты" придётся уже из четырех столбчатых фундаментов с последующим устройством на них оголовков-ростверков. По этим ростверкам, а также по оголовкам столбчатых фундаментов вдоль осей "А и "В" затем надо будет уложить железобетонные рандбалки под цоколь домика.
А теперь сравним объёмы работ при строительстве столбчатых и ленточного фундамента для одного и того же дома.
Возьмём обычный ленточный фундамент с глубиной траншеи 1,5 м шириной 0,4 м. Для экономии бетона траншею на 0,5 м засыпают песком, выше идёт 1,0 м бетона. Таким образом, для устройства ленточного фундамента необходимо разработать вручную 18 м3 грунта, который весь подлежит вывозу, уложить 6 м3 песка и 12 м3 бетона.
Из четырёх рассчитанных вариантов столбчатых фундаментов, для сравнения возьмём третий.
Разработка грунта буром - 7,5 м3 с вывозом 1,5 м3 или в 12 раз меньше (остальной грунт идёт на обратную засыпку), потребность бетона - 1,50 м3 или в 8 раз меньше. Песок - 1 м3 (нужен под рандбалки) или в 6 раз меньше.
Превратите сами, уважаемые читатели, эти "меньше" в денежные и трудовые затраты и вы поймёте разницу. Только, пожалуйста, не бейте тех, кто будет советовать вам делать ленточный фундамент, а не столбчатый.
ВАЖНО!!! В заключение этого раздела о самом главном. Для определения несущей способности грунтов под основаниями фундаментов нужно обязательно провести инженерно-геологические изыскания. Только не пугайтесь таких мудрёных слов. Для садовых, дачных и усадебных лёгких строений инженерно-геологические изыскания означают необходимость выкопать на месте дома или, если это невозможно, то в непосредственной близости от него так называемый разведочный шурф (рис. 4).
Рис 4. Схема разработки шурфа для определения несущей способности грунтов под основаниями фундаментов.
Этот шурф нужен для того, чтобы узнать какой грунт в его естественном виде будет располагаться под основаниями фундаментов, а определив его вид, по таблицам 1 и 2 выбрать расчётное сопротивление. Для лёгких садовых, дачных и усадебных построек точность такого определения будет вполне достаточной. Для большей уверенности возьмите с запасом процентов 10-15.
Таблица. 1 Расчетное сопротивление грунтов основания. Грунт - пески.
И ещё. Я бы не советовал проводить инженерно-геологические изыскания при помощи бура. Бур достаёт образец грунта разрыхлённым, и только очень опытный специалист сможет по такому образцу определить его расчётное сопротивление, да и то с погрешностью.
Успехов вам!
kazap.ru
